文档介绍：中文摘要关键词:神经网络,有限元,岩土工程,本构模型,嵌入数值分析法,尤其是有限单元法已经成为岩土工程数值分析和优化设计的重要工具。然而,由于岩土工程涉及到大量的模糊和不确定性因素,使得现有的数值分析方法存在很大的局限性。为了提高数值计算的准确性,作者通过阅读大量文献,基于试验数据,利用神经网络高度非线性映射和自学习能力的特点,建立了岩土的神经网络本构模型,进行了基于神经网络本构模型的有限元分析诖顺莆I窬缬邢拊,并对神经网络有限元的算法以及在桩基工程中的应用作了研究。本文主要研究工作如下:治隽松窬绲幕咎匦浴缃峁埂经典算法,针对具体课题就改进网络的误差和实施步骤作了研究;扇”竟参数法实现了神经网络本构模型嵌入到传统有限元方法,并利用语言编写了本构参数法的学习训练程序;直鸩捎蒙窬缬邢拊S氪秤邢拊进行了实例分析比较。研究结果表明,神经网络有限元的计算结果与传统有限元计算结果总体变化趋势基本一致,神经网络有限元的结果与理论计算分析更加贴近,神经网络有限元能够获取岩土材料的全局信息,有较强的容错能力,具有一定的工程应用价值。
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,月葺日答字目畛哆年/月矽日沲沈独创性声明钒、学位论文版权使用授权书遗或撰写过的研究成果,也不包含为获得墨鲞盘兰或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解苤鲞太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丕鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得作了明确的说明并表示了谢意。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。导师签名:月,
第一章绪论引言发展,计算机的应用以及各种数值方法的引入,解决了许多传统方法难以或根本程问题,其工程对象材料——岩土介质具有比人工材料更复杂的特性和不确定别,例如基于莫尔一库仑模型和德鲁克一普拉格P退愕玫乃苄郧笮】梢杂屑副吨睢G诒竟鼓P驮谑近几十年来,特别是近二十多年来,岩土力学的理论与计算方法有了很大的无法解决的实际问题。其中,以有限元方法为代表的数值方法已成为求解复杂工程问题强有力的工具。然而,要获得成功应用还取决于对材料力学特性的认识程度,只有采用正确的本构模型才能保证数值计算结果的正确性,尤其是对岩土工性。主要表现在以下三个方面:彝两橹时旧硭潭ǖ牟痪市院头橇浴这种不均质性主要是由于裂隙、节理等结构面的存在以及它们的形态和空间分布又极不规则,从而导致岩土介质非连续性。彝敛问牟蝗范ㄐ浴Q彝凉こ讨懈髦植问幕袢。允蔷⊙测试得到的,取样地点不同和取样方法所产生的扰动不同,所得到的参数存在较大差异;测试手段、测试环境条件的变化,即使对于同一试样氐,所得到的参数也存在较大变化;此外,通过少量的取样和实验点所得到的参数,难以代表整个结构体的岩土性质。ατΡ涔叵档母叨确窍咝浴O衷诠こ探缃饩鑫侍猓嗍峭ü冉模型,应用数学力学手段对模型求解,然后认为模型的解即为问题的解。岩土介质的本构关系具有高度的非线性,建立合适的模型是非常困难的。目前大部分本构模型,其模拟情况与岩土工程的真实情况之间也存在着相当大的差别,由于这种差别的存在,必然导致结果的不准确性。本构模型是数值计算的前提,采用不同的模型计算得到的结果会有很大的差值计算分析中的重要作用,以及目前还没有得到很好的解决,因此,岩土材料本构模型的研究一直是岩土力学工作者的研究重点【。数十年来,国内外岩土本构模型的研究一直遵循如下的步骤:现场地质调查,收集岩土资料,进行构造特性的初步分析、判断,然后在实验条件下进行试样的天津大学硕士学位论文
纛荡豁囊豁文型恤、瞿谑蹦P、鼍哂幸桓銮娴牡苄阅P各种力学实验。对实验结果进行统计、回归分析,在此基础上提出一种新的本购模型或论证确定现有数学本构模型参数的准确性与否。对于具体工程岩土数值分析计算,选择合适的本构模型是极其困难的。关键在于:简单数学模型难以描述岩土的复杂性,而复杂的本构模型又涉及到难以确求用理论模型对真三轴试验和空心扭剪试验结果进行预测,参赛共有世界各国的定的计算参数。一般情况下,往往是能较精确地描述岩土体材料力学性态的复杂模型,其模型所涉及的参数也愈多,并且也愈难以确定。圈籰轴向应力应变羌系预测评分标准年在美国克里夫兰召开了“非粘性土的本构关系国际研讨会”。会议征个土的本构模型。其中包括龃蔚阅P、鲈隽糠窍咝阅鼍哂辛礁銮娴牡苄阅P、銎渌问降牡苄阅P会议将预测结果与试验结果比较,按四个单项评分,满分为郑赐臣方