文档介绍：摘要曼曼曼皇曼曼皇关键词:摘要工程结构随着服役时间的推移,在各种内外因素的影响下会发生不可逆的损伤。从结构的安全性、适用性和耐久性考虑,如何及时有效的掌握结构的健康状况并作出正确的维护和管理决策,对人类社会基础设施安全、经济、有效的运行具有重大意义。本文的主要工作内容是:从当前结构损伤诊断研究的热点入手,研究人工智能方法在结构损伤诊断领域的应用。针对传统的神经网络存在的缺陷,结合遗传算法对其进行优化,建立了改进的—神经网络模型,将其应用于结构损伤诊断并通过数值仿真试验与神经网络的运行效果进行了对比;结果表明使用改进的窬模型进行损伤诊断,对损伤的识别精度较高,运行时间较少,是一种准确而行之有效的模型。在改进智能算法的基础上,提出了基于窬绲慕ㄖ峁顾鹕朔植诊断法,给出了其具体的应用技巧并编制了名为工恼锒铣绦颉8梅椒ㄔ谔岣损伤识别精度的基础上节约了计算时间,数值模拟实验证实了该方法的有效性,对于复杂结构形式的整体损伤诊断具有重要意义。研究了运用—神经网络识别结构小损伤的方法,特别针对结构早期损伤的发展进行了计算机数值试验模拟,在建模时构筑了结构早期损伤发展的密集训练样本,使窬缒芄桓浞值难跋喙刂J叮岣吡薌神经网络应用于损伤诊断时的泛化能力。数值模拟试验证实—神经网络能够有效识别结构小损伤情况,对结构早期损伤的在线健康监测具有重要意义。—神经网络;遗传算法;神经网络:..曼曼曼曼曼事:
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数期:倒嘲导师签名:建日期:趔∥独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他的学位或证书而使用过的材料。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作了明确的说明并表示了谢意。签名:C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章绪论引言因突然损坏而造成重大损失的案例为人类社会敲响了警钟——工程结构并非人结构损伤诊断技术概述随着社会的发展进步,现代工程结构正朝大型化、复杂化和多功能化的方向工程结构在服役过程中,在各种内在和外在因素的作用下会发生损伤,这些损伤将降低结构的强度和刚度:当损伤累积到一定程度时,结构将突然失效,造成重大人员伤亡和财产损失。近几十年来,不断发生在全球各地的各种工程结构了解工程结构的自身状态,从而作出正确的管理决策并进行合理的维修加固,进而每年大量新建的工程结构更需要有效的健康诊断手段。因此有必要大力发展结构损伤诊断技术,实现对现有工程结构有效的健康诊断,从而保障人民生命财产结构损伤诊断技术主要包括三个层次:峁顾鹕说亩ㄎ唬结构损伤为基础,诸如系统论、信息论、控制论、非线性科学等前沿学科都在其中有广泛的渗透。结构的损伤诊断本质上是若干模式分类的问题:首先将结构的状态分为发展⋯。工程结构作为人类社会基础设施系统的重要组成部分,是人类生存发展的重要物质基础;因此确保其安全性、适用性和耐久性具有重大的意义【。们想象的那样坚固,工程结构如同人体一样需要健康监测和损伤诊断。有鉴于结构损伤会对人类生命财产安全造成重大危害,如何对结构的损伤状况进行有效的监测和评估,是当前科研领域的热门课题。现代工程结构的建设投资十分巨大,有效的结构损伤诊断将有利于人们及时而有效延长结构的使用寿命并避免结构提前损坏所造成的损失【俊N夜匀辉趾多发、经济尚不发达且人口基数大;大量房屋、桥梁等基础设施老化并存在损伤,安全和维持基础设施的良好运作。的程度评估;峁沟氖S嗍倜げ狻D壳暗难芯恐饕<杏谇傲礁黾际醪愦危即要解决结构损伤在哪里,损伤有多严重的问题。结构损伤诊断技术有很强的工程背景和重要的实用价值,并且以深厚的理论无损伤和有损伤两类;下一步再将结构的损伤归于何处;最后将结构损伤归于何
藕挪杉际酢=峁顾鹕苏锒媳厝淮咏峁沟南煊π藕湃胧纸蟹治鲅究。因此信号的采集技术是结构损伤诊断的前提,只有采集到能够反映结构真实状态的信号,结构损伤诊断的后续工作才能继续进行。信号采集技术包括了信号的采集与放大。此外对传感器硬件设备的研究也是一个重要方面,要求传感器拥有良好的动态特性、灵敏性、稳定性和抗干扰能力。由于被监测结构系统的庞大性和复杂性,传感器的数目与类型将急剧增多;因此如何合理的优化布置传感器的分布以达到传感器输出信息的最佳融合,就成为了传感器信号采集领域的重点藕欧治龃砑际酢P藕诺姆治龃恚导示褪钦锒霞际踔械乃鹕