收藏本站
《广西科技大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于残余力向量及遗传算法的框架结构损伤识别研究

陆国东  
【摘要】:土木工程结构在正常运营的状态过程中不可避免地会遭到地震、台风等自然灾害的侵袭,其结构的完整性必将受到重创,物理性能(如刚度等)、受力性能都将发生变化。工程结构能否正常运营将在人民的心中划上大大的问号,国民经济的走向也将受到影响。提前了解结构的缺陷,做好防备工作是结构健康监测的目的,而损伤识别就是其中最重要的工作。然而随着科学技术的发展,结构的构造趋于复杂,很多传统的识别方法已经无法诊断结构的损伤程度和损伤位置,在此背景下推动了结构健康监测的发展,主要表现在识别技术方面,其中利用测得的信号来诊断结构损伤应用较多,因其操作可行、计算简单、易于实施得到了广大科研者的认可。目前随着计算机辅助能力的加强,诸多诊断技术发展较快,如通过对残余力向量的改进,克服了该方法只能判断损伤位置的缺陷,而计算智能的出现让遗传算法优化能力大大加强。残余力向量法在识别结构损伤时具有概念清晰、计算简单、易于实施等优点,且分析受损结构模态就能实现对诊断要求。遗传算法因其智能优化识别精度高,模拟生物进化过程,能以最大概率识别最理想的解而受到广泛应用。在前人研究成果上文中重点做了如下方面的研究。 第一章绪论总结了当前健康诊断领域的一些识别方法,介绍了利用频率响应、模态、神经网络和模态应变能等识别方法,详细地分析了各种方法的识别原理。 第二章介绍识别中信号的一些处理方法,信号处理结果可以识别出结构响应,如模态、阻尼等,从而可以获得损伤指标,对损伤指标进行分析识别结构的损伤。 第三章在前人的研究基础上介绍了有限元理论和残余力向量法理论,分析了框架单元、梁单元、桁架单元有限元原理,为获得所需信息即刚度联系矩阵A提供了理论基础。文中采用了残余力向量直接识别结构损伤,利用刚度联系矩阵A,通过它获取新残余力向量方程,为了得到损伤状况,只需解出新方程即可。其中灵敏度分析在求解过程中起了很大作用,具体用到了刚度摄动矩阵展开等理论知识。最后运用所提方法并结合有限元法成功地识别出框架、梁、桁架结构的损伤工况。 第四章介绍了遗传算法(GA)理论,通过已知损伤工况的框架模型和GA的识别分析获得所需信息,即频响函数,基于此构造所需目标函数,从而识别出了框架结构的损伤。接下来为了模拟识别框架节点损伤,把框架单元分为3段,但此操作会导致识别参数过多,为了减少识别参数,提高识别效率,首先直接算出受损框架节点自由度残余力向量,初步确定损伤杆件,再利用遗传算法进行优化识别出具体影响因子,当单元尺寸足够短时,可看成节点损伤。 第五章总结与展望,概括了研究的主要内容,提出了接下来需努力的方向。
【学位授予单位】:广西科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TU317;TU375.4

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任志凤;胡小建;孙太生;徐飞;李云良;;遗传算法在焊接领域的优化与应用[J];现代焊接;2012年03期
2 冯锦春;杨林建;;利用遗传算法进行机械优化[J];四川工程职业技术学院学报;2007年06期
3 李振业;陈婷;陈静;;基于遗传算法的旅游最优路径探究[J];电脑知识与技术;2018年34期
4 冯双林;靳继红;;现代农机数字化装配车间调度技术研究——基于云计算和遗传算法[J];农机化研究;2018年01期
5 梁肖;周湘贞;;基于遗传算法的小麦收割机路径智能优化控制研究[J];农机化研究;2018年02期
6 王勇;孙耀南;;基于遗传算法的医院房间位置优化研究[J];电脑与信息技术;2018年01期
7 李超;王杰;史运涛;李锦龙;;基于遗传算法的汽油调和优化系统[J];工业控制计算机;2018年10期
8 谢军;王倩;倪雅静;胡英飞;包淑贤;;基于遗传算法进行结构优化的研究现状[J];河北建筑工程学院学报;2018年03期
9 程天栋;闵永智;马宏锋;;基于模糊超熵与遗传算法的轨面缺陷分割算法[J];兰州交通大学学报;2016年06期
10 陈龙;;基于遗传算法求解生产调度问题的探讨[J];现代制造技术与装备;2016年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢宏;袁小芳;向启均;陈祎婧;王立宸;;机器人惯性参数的改进遗传算法辨识方法研究[A];第37届中国控制会议论文集(B)[C];2018年
2 彭军;徐本柱;刘晓平;;遗传算法的实现及其在生产调度中的应用[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
3 韩战钢;;遗传算法及在经济中的应用[A];Optimization Method, Econophysics and Risk Management--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];2001年
4 赖梅;熊丽荣;;基于改进遗传算法的乘务交路优化问题研究[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
5 肖龙光;丁晓东;;基于理性变异的遗传算法[A];第六届中国青年运筹与管理学者大会论文集[C];2004年
6 鞠训光;于洪珍;;求整体优化全部解的区间排除遗传算法[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];2006年
7 刘兴隆;;快速进化式遗传算法[A];“电力大系统灾变防治和经济运行重大课题”部分专题暨第九届全国电工数学学术年会论文集[C];2003年
8 谈斌;唐力铁;张己化;周海云;;遗传算法在漫反射系数计算中的应用研究[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
9 任燕翔;姜立;刘连民;从滋庆;;改进遗传算法在三维日照方案优化中的应用[A];工程三维模型与虚拟现实表现——第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集[C];2009年
10 蔡亚星;李伟明;尚飞;任武;薛正辉;高本庆;;双种群遗传算法进行阵列天线综合[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第三册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 郭勉愈 编译;遗传算法:让发明自动“进化”[N];科学时报;2011年
2 上海科学院规划研究处 刘小玲;上海能否成为人工智能城市[N];解放日报;2017年
3 记者 常丽君;科学家首次将遗传算法用于量子模拟[N];科技日报;2016年
4 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年
5 记者 李星婷;2014中国生命电子学术年会在渝召开[N];重庆日报;2014年
6 记者 刘霞;美用遗传算法逆向设计新型纳米材料[N];科技日报;2013年
7 高雪娟;协同设计的平台策略[N];中国计算机报;2006年
8 陈巍;浩辰有望在协同设计关键领域取得突破 引领CAD应用新潮流[N];大众科技报;2006年
9 本报记者 李元丽;坚持自主创新 掀起AI+教育的中国浪潮[N];人民政协报;2018年
10 高峰;美国真能毁掉中国?[N];世界报;2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙秋红;基于遗传算法的水质数据挖掘与应用研究[D];燕山大学;2016年
2 金小敏;移动云环境中的计算迁移系统关键技术研究[D];北京邮电大学;2018年
3 王小港;遗传算法在VLSI设计自动化中的应用研究[D];中国科学院上海冶金研究所;2001年
4 宋晓峰;优生演进优化和统计学习建模[D];浙江大学;2003年
5 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
6 卜雷;城市货物运输规划优化方法研究[D];西南交通大学;2004年
7 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
8 李智勇;模式交流多群体遗传算法及其在神经网络进化建模中的应用[D];湖南大学;2003年
9 陈星;网络并行和遗传算法在HPM生物效应评价和辐射天线设计中的应用研究[D];四川大学;2004年
10 金菊良;遗传算法及其在水问题中的应用[D];河海大学;1998年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 龚程;基于改进型遗传算法的智能排课关键技术的研究与应用[D];成都信息工程大学;2018年
2 张灵;基于遗传算法的网页优化关联规则挖掘[D];山西师范大学;2018年
3 鲁飞;基于遗传算法的公共自行车租赁系统研究与实现[D];湖南大学;2016年
4 程超;八连杆压力机机构的优化设计[D];南京理工大学;2018年
5 庞皓文;基于遗传算法的纸蜂窝超声圆盘切削刀具参数优化[D];大连交通大学;2018年
6 李阳;基于遗传算法的数控加工工艺参数优化研究[D];河北科技大学;2014年
7 邓雪晨;基于遗传算法改进的多模式污染物集成预报的研究[D];天津科技大学;2018年
8 胡颖;海洋环境下混凝土结构基于遗传算法的耐久性优化设计[D];河南工业大学;2017年
9 袁林艳;薄板产品多阶段多约束生产调度研究[D];天津大学;2018年
10 马建林;新型智能采棉机器人采棉头的路径规划研究[D];重庆大学;2018年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026