多传感器数据融合和改进卷积神经网络的车轮踏面损伤识别方法

1

作者 缪炳荣 徐松源 +2 位作者 吴啸林 王思明 张哲 《振动工程学报》 北大核心 2025年第6期1221-1231,共11页

针对轨旁信号难以完全表征车轮信息和车轮损伤难以定位与量化的问题,提出一种多传感器数据融合算法和改进卷积神经网络(CNN)的车轮踏面缺陷识别方法。基于多体动力学和有限元理论构建车辆-轨道动力学耦合模型。通过布置较少的传感器,进... 针对轨旁信号难以完全表征车轮信息和车轮损伤难以定位与量化的问题,提出一种多传感器数据融合算法和改进卷积神经网络(CNN)的车轮踏面缺陷识别方法。基于多体动力学和有限元理论构建车辆-轨道动力学耦合模型。通过布置较少的传感器,进行多模态特征的提取,对车轮几何特征、车速等参数进行了数据融合的算法优化。基于1D-CNN和2D-CNN提出改进的CNN模型。同时,将频域特征和图像特征进行数据融合,并提出考虑融合特征的CNN算法模型。对重构信号进行缺陷特征提取,并利用改进的CNN融合数据特征实现车轮损伤识别。结合比例车辆试验平台,并利用仿真数据和实际算例验证提出方法的有效性。在不同信号测试集和数据特征下,对CNN、BP神经网络(BPNN)和支持向量机(SVM)的损伤识别效果进行对比分析。结果表明:所提损伤识别模型可以更好地识别车轮踏面缺陷,识别结果与实测结果有很好的一致性;将不同维度的数据特征进行融合,可以表征不同损伤程度下的缺陷并提高识别效果;能够解决轨旁数据不能完整重构车轮状态等问题,为车轮缺陷的在线损伤识别提供技术支撑。 展开更多

关键词 损伤识别 数据融合 机器学习 优化算法 车轮缺陷

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下一代高速列车关键技术特征分析及展望 被引量：52

2

作者 缪炳荣 张卫华 +3 位作者 池茂儒 周宁 宋冬利 杨树旺 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期58-70,共13页

未来高速列车的主要设计理念和概念随着新技术的不断出现正在发生很多根本性变化,这也是下一代高速列车研究的热点技术问题和重要内容。其核心技术主要体现在速度、效率、环保和节能降耗等诸多技术指标的优化。针对下一代高速列车关键... 未来高速列车的主要设计理念和概念随着新技术的不断出现正在发生很多根本性变化,这也是下一代高速列车研究的热点技术问题和重要内容。其核心技术主要体现在速度、效率、环保和节能降耗等诸多技术指标的优化。针对下一代高速列车关键技术特征的研究现状进行详细的技术分析,并在国内外高速列车未来技术的相关文献成果基础上,对下一代高速列车的关键技术问题进行系统整理和分析,对一些关键技术进行定性和定量研究。结果表明,下一代高速列车的关键技术的研究,对于我国掌握下一代高速列车的设计技术及关键问题的发展方向十分迫切。 展开更多

关键词 高速列车 下一代 动力学 集成设计 多学科优化

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基于多体动力学和有限元法的车体结构疲劳寿命仿真 被引量：24

3

作者 缪炳荣 张卫华 +2 位作者 肖守讷 金鼎昌 贺建清 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期38-42,共5页

提出一种多体动力学仿真和有限元法相互结合进行结构疲劳寿命预测的方法,并以机车车体结构为例进行了疲劳寿命计算。利用SIMPACK的多体仿真技术获得车体结构的动载荷历程;在ANSYS中利用准静态应力/应变分析法计算结构危险节点应力影响因... 提出一种多体动力学仿真和有限元法相互结合进行结构疲劳寿命预测的方法,并以机车车体结构为例进行了疲劳寿命计算。利用SIMPACK的多体仿真技术获得车体结构的动载荷历程;在ANSYS中利用准静态应力/应变分析法计算结构危险节点应力影响因子;根据模态分析技术确定车体结构固有频率和模态振型以及危险点位置。最后,基于动应力历程以及Palmigren-Miner损伤理论,利用FE-FATIGUE软件的基于应力的结构安全因子分析法对车体结构进行疲劳寿命预测,其中包括应力应变的循环计数、损伤预测和最终寿命估计。 展开更多

关键词 多体系统动力学 有限元分析 疲劳寿命预测 车体结构 动应力

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新一代中国高速铁路动车组面临的技术挑战与策略研究 被引量：18

4

作者 缪炳荣 张卫华 +2 位作者 邓永权 李旭娟 梅桂明 《中国工程科学》 北大核心 2015年第4期98-112,共15页

基于新一代中国高速列车(动车组)关键技术的研究发展趋势和策略问题进行详细讨论和技术展望。主要内容包括:首先,介绍国际先进轨道车辆制造商在其新一代车辆开发过程中采用的先进设计技术和理念,分层次研究其各自的核心技术特点和未来... 基于新一代中国高速列车(动车组)关键技术的研究发展趋势和策略问题进行详细讨论和技术展望。主要内容包括:首先,介绍国际先进轨道车辆制造商在其新一代车辆开发过程中采用的先进设计技术和理念,分层次研究其各自的核心技术特点和未来其可能的技术发展趋势。其次,在国内外文献研究的基础上,结合中国高速铁路车辆发展的自身特点和实际情况,针对具体的牵引传动技术、转向架技术、车体设计技术等可能面临的核心技术难题,提出一些分析建议。最后,在综合考虑轨道车辆造型发展趋势及设计原则的基础上,根据集成设计的理论与多学科优化设计方法,针对新一代中国高速铁路动车组可能面临的重大技术挑战与策略和改进措施的研究提出一些明确的建议。总之,通过本文的初步研究,希望可以对我国高速列车未来的发展方向和趋势提出一些有益的建议。 展开更多

关键词 高速铁路 高速列车 新一代 关键技术 集成设计 多学科优化

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磁悬浮车辆结构动力学建模与仿真 被引量：12

5

作者 缪炳荣 肖守讷 +2 位作者 罗世辉 金鼎昌 雷成 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期104-108,共5页

为了准确获得磁悬浮车辆结构的动力学特性,结合上海磁悬浮示范线车辆,对磁悬浮车辆结构建模和仿真方法展开研究。通过分析整体结构受力载荷工况,给出夹层和车体结构的受力公式。采用参数化和子结构建模技术,利用多体系统软件SIMPACK建... 为了准确获得磁悬浮车辆结构的动力学特性,结合上海磁悬浮示范线车辆,对磁悬浮车辆结构建模和仿真方法展开研究。通过分析整体结构受力载荷工况,给出夹层和车体结构的受力公式。采用参数化和子结构建模技术,利用多体系统软件SIMPACK建立磁悬浮车辆首车动力学模型。为简化整个磁悬浮车辆系统多体模型和提高计算效率,将车辆受到的作用力和部分刚体简化为力元或力矩。仿真结果表明,多体动力学建模可以作为磁悬浮车辆结构设计方案优劣的有效评估工具,有益于磁悬浮结构国产化设计和开发。 展开更多

关键词 磁悬浮车辆 多体动力学 建模 仿真

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考虑整车动力学特性的高速列车车体结构疲劳仿真 被引量：10

6

作者 缪炳荣 张立民 +2 位作者 张卫华 尹海涛 金鼎昌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期101-108,共8页

高速列车车体的结构疲劳问题,关键还是轻量化设计导致的强度、刚度和寿命变化后产生的问题。论文提出一种新混合模拟技术,主要是结合多学科优化系统理论,采用并行优化算法,进行结构疲劳可靠性设计。核心是利用多体动力学和有限元法混合... 高速列车车体的结构疲劳问题,关键还是轻量化设计导致的强度、刚度和寿命变化后产生的问题。论文提出一种新混合模拟技术,主要是结合多学科优化系统理论,采用并行优化算法,进行结构疲劳可靠性设计。核心是利用多体动力学和有限元法混合模拟技术在进行结构疲劳设计时考虑整车动力学特性,分析线路典型工况下结构振动特性和结构疲劳损伤之间的作用机理,考虑典型载荷工况和其他不确定因素影响。并且采用随机统计概率方法和多目标优化手段进行结构疲劳设计。以某型高速车体结构作为算例,并通过试验验证。仿真计算结果表明,这种方法可以从整车动态特性的角度系统研究车辆振动特性和结构疲劳性能之间的相互作用机理,还可以及时有效地解决工程结构疲劳设计优化的问题。 展开更多

关键词 高速铁路 车体结构 多体系统 有限元法 结构疲劳

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应用多体有限元混合法对复杂结构疲劳寿命仿真 被引量：8

7

作者 缪炳荣 肖守讷 +2 位作者 张卫华 金鼎昌 阳光武 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期137-143,共7页

利用多体—有限元混合法对复杂结构进行有效的疲劳寿命预测。该法用于处理随机动载荷作用下转向架构架的疲劳设计。作用在大型结构上的时变边界条件和动载荷历程可以通过应用多体系统分析软件SIMPACK的多体仿真技术获得。在ANSYS中利用... 利用多体—有限元混合法对复杂结构进行有效的疲劳寿命预测。该法用于处理随机动载荷作用下转向架构架的疲劳设计。作用在大型结构上的时变边界条件和动载荷历程可以通过应用多体系统分析软件SIMPACK的多体仿真技术获得。在ANSYS中利用有限元准静态应力/应变分析技术产生结构应力发生的危险区域。模态分析技术用来获得结构固有频率和模态振型。基于危险应力分布、动载荷时间历程以及Palmigren-Miner损伤理论,最后利用FE-FATIGUE软件的安全强度因子分析法进行标准时域的结构疲劳寿命预测,其中包括应力应变的循环计数、损伤预测和最终寿命估计。 展开更多

关键词 多体系统 有限元法 疲劳寿命 动应力

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应用多体有限元法预测车体结构疲劳寿命 被引量：11

8

作者 缪炳荣 张卫华 +1 位作者 肖守讷 金鼎昌 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1003-1007,共5页

利用多体动力学和有限元法结合的混合方法对机车车体结构疲劳寿命进行仿真研究。首先在SIMPACK中建立机车整车的多体系统动力学模型,根据不同的载荷工况计算其载荷时间历程;其次根据有限元准静态应力分析法,获得车体结构的准静态应力应... 利用多体动力学和有限元法结合的混合方法对机车车体结构疲劳寿命进行仿真研究。首先在SIMPACK中建立机车整车的多体系统动力学模型,根据不同的载荷工况计算其载荷时间历程;其次根据有限元准静态应力分析法,获得车体结构的准静态应力应变影响因子(stresses influence coefficient,SIC),再利用模态分析技术获得车体结构固有频率和模态振型,以及确定车体结构危险点位置。基于危险应力分布的动载荷历程,结合车体材料的S—N曲线以及Palmgren-Miner损伤理论,利用FE-FATIGUE软件的安全强度因子分析法和WAFO(wave analysis for fatigue and oceanography)技术进行标准时域的车体结构疲劳寿命预测,其中包括应力应变的循环计数、损伤累积和寿命预测。实测结果和仿真结果相互对比表明,这种方法可以有效预测车体结构的疲劳寿命,其精度和动力学与有限元模型的精度有关。 展开更多

关键词 车体结构 多体动力学 有限元 疲劳寿命预测

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应用Simpack对复杂机车多体系统建模与分析方法的研究 被引量：27

9

作者 缪炳荣 肖守讷 金鼎昌 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第7期813-816,共4页

结合实例,对复杂多体系统动力学建模的基本方法进行了研究,建立了一种机车整车虚拟动力学模型。结合机车动力学建模系统中的体之间的铰接、约束和力元等建模技术的难点,说明如何正确进行复杂机车多体系统的动力学建模。实例中对机车动... 结合实例,对复杂多体系统动力学建模的基本方法进行了研究,建立了一种机车整车虚拟动力学模型。结合机车动力学建模系统中的体之间的铰接、约束和力元等建模技术的难点,说明如何正确进行复杂机车多体系统的动力学建模。实例中对机车动力学模型输入标准轨道谱,分析其在标准轨道谱的随机激励下车体结构的响应特征,并对动力学平稳性结果进行部分评价。 展开更多

关键词 机车 有限元-多体 动力学模型

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动载作用下柔性车体结构疲劳寿命的仿真 被引量：4

10

作者 缪炳荣 肖守讷 +2 位作者 张卫华 金鼎昌 胡文辉 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期217-222,共6页

为准确预测随机动载作用下柔性车体结构的疲劳寿命,将多体动力学仿真和有限元分析相结合,建立了车体多体动力学模型．计算了35个关键部位的载荷历程,并用准静态应力分析法获得了对应的应力影响因子．用模态分析技术获得了车体结构固有... 为准确预测随机动载作用下柔性车体结构的疲劳寿命,将多体动力学仿真和有限元分析相结合,建立了车体多体动力学模型．计算了35个关键部位的载荷历程,并用准静态应力分析法获得了对应的应力影响因子．用模态分析技术获得了车体结构固有频率和模态振型,用子结构技术获得了车体有限元缩减模型．根据危险应力分布、应力时间历程以及Palmgren-Miner损伤理论,利用疲劳分析软件FE-FATIGUE的基于应力的安全强度因子分析法和MATLAB的WAFO技术对柔性车体结构疲劳寿命仿真．仿真结果包括损伤和疲劳寿命预测． 展开更多

关键词 多体系统 有限元 疲劳寿命 预测 车体 铁路

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利用振动响应的多种结构损伤识别方法比较 被引量：21

11

作者 缪炳荣 杨树旺 +3 位作者 王名月 蒋钏应 彭齐明 雒耀祥 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期724-733,共10页

利用梁结构的不同模态参数(位移模态、转角模态、曲率模态)开展了梁结构裂纹萌生阶段的小尺度损伤识别方法的研究。首先,通过振动响应计算两跨简支梁的位移模态、转角模态以及曲率模态。其次,结合连续小波变换多分辨率和奇异性分析特性... 利用梁结构的不同模态参数(位移模态、转角模态、曲率模态)开展了梁结构裂纹萌生阶段的小尺度损伤识别方法的研究。首先,通过振动响应计算两跨简支梁的位移模态、转角模态以及曲率模态。其次,结合连续小波变换多分辨率和奇异性分析特性,计算3种模态参数变换后的小波系数,以辨识结构模态参数的奇异性。再次,通过对数值仿真数据加入不同程度随机噪声的方法来对比分析各方法对于结构损伤的识别效果。最后,通过实验测试数据分析各模态参数的损伤识别方法对于实际结构损伤识别的效果。结果表明,基于3种不同模态参数的损伤识别方法均能对小尺度的结构损伤进行定位,但各方法的抗噪性能不同,转角模态的抗噪性能最好,而位移模态次之,曲率模态较差。实验结果显示利用转角模态参数的损伤识别效果较好,而根据位移模态与曲率模态参数的识别效果相近,但曲率模态参数方法在较小损伤处的识别结果更容易被干扰。这为在工程实际中根据环境及振动响应特点进行损伤识别参数的选取提供了一定参考。 展开更多

关键词 损伤识别 小波方法 位移模态 转角模态 曲率模态

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利用模态应变能变化率的结构损伤识别优化方法 被引量：18

12

作者 缪炳荣 张盈 +2 位作者 黄仲 张哲 杨树旺 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期477-486,共10页

针对结构损伤识别过程中存在的定位精度和量化分析不足的问题,提出一种基于结构振动响应的模态应变能变化率与优化技术相结合的损伤识别方法。利用两步法确定可疑损伤单元及对其损伤程度进行量化分析。通过有限元法建立结构的损伤特征模... 针对结构损伤识别过程中存在的定位精度和量化分析不足的问题,提出一种基于结构振动响应的模态应变能变化率与优化技术相结合的损伤识别方法。利用两步法确定可疑损伤单元及对其损伤程度进行量化分析。通过有限元法建立结构的损伤特征模型,且利用单元模态应变能变化率指标构建损伤指标优化分析的目标函数。数值分析过程中,利用粒子群优化算法与遗传算法对设计变量进行优化分析。同时比较模态应变能变化率与小波分析两种方法下的损伤定位的量化分析效果和识别效率。在实际算例中,利用梁结构进行损伤识别优化方法的结果验证。结果证明该方法能够显著提高结构振动损伤和定位的有效性。该方法不仅能够快速和精准地进行结构损伤量化分析,比小波方法具有更好的定位效果,而且能够提高量化分析的识别效率。但该方法在实施过程中的定位精度容易受到噪声的影响,通过优化目标函数可在一定程度上提高该结构损伤识别方法的抗噪能力。 展开更多

关键词 损伤识别 模态应变能 小波变换 有限元 算法优化

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利用核函数和不同正则化方法的结构载荷识别混合技术研究 被引量：11

13

作者 缪炳荣 周凤 +2 位作者 陈翔宇 杨树旺 李旭娟 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期553-560,共8页

提出一种基于核函数和不同正则化方法进行载荷识别技术研究,以提高识别精度。首先,根据结构系统的逆问题理论和Green核函数方法建立动力学方程;其次,采用正则化技术,如Tikhonov方法、截断奇异值分解(TSVD)方法、LSQR方法等,通过混合方... 提出一种基于核函数和不同正则化方法进行载荷识别技术研究,以提高识别精度。首先,根据结构系统的逆问题理论和Green核函数方法建立动力学方程;其次,采用正则化技术,如Tikhonov方法、截断奇异值分解(TSVD)方法、LSQR方法等,通过混合方法增加虚拟边界约束条件对不适定性问题求解;最后,结合实际算例和利用混合方法进行载荷识别的数值计算与试验验证。结果表明:混合方法中利用GCV曲线选择最优的正则化参数值,通过Tikhonov结合LSQR方法进行正则化的求解,得到的载荷识别的结果最好。尽管预测数据存在一定的分散性误差,但是识别能力良好、总体误差较小、相关性系数较大。基于Green函数和正则化技术的载荷识别混合方法可以有效地应用到工程实际研究。 展开更多

关键词 载荷识别 结构动力学 逆问题 正则化方法 有限元法

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基于最有价值球员算法的结构损伤识别方法 被引量：2

14

作者 缪炳荣 彭齐明 +2 位作者 杨树旺 雒耀祥 裘杨喆 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期67-75,共9页

将损伤识别逆问题看作是一个优化问题,提出了最有价值球员优化算法,对结构损伤进行识别研究;利用均方根数据统计分析法将结构固有频率和振型定义为一个新目标函数,引入罚函数以减少误识别信息,由最有价值球员算法识别出结构损伤位置和... 将损伤识别逆问题看作是一个优化问题,提出了最有价值球员优化算法,对结构损伤进行识别研究;利用均方根数据统计分析法将结构固有频率和振型定义为一个新目标函数,引入罚函数以减少误识别信息,由最有价值球员算法识别出结构损伤位置和损伤程度。考虑不确定性因素和噪声的影响,对一简支梁和桁架结构进行数值分析,对比不同目标函数下识别效果进行识别。研究结果表明:提出的新目标函数能提供更加准确可靠的损伤识别结果。 展开更多

关键词 桥梁工程 结构损伤 最有价值球员算法 不确定性因素 罚函数 稳定性

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ANSYS在机车车体结构设计中的应用 被引量：6

15

作者 缪炳荣 肖守讷 《铁道机车车辆》 2002年第B12期197-199,共3页

通过介绍某机车车体详细的有限元模型 ,描述了对车体结构分析的基本过程。并明确了车体有限元分析的主要影响因素 ,以及对车体结构分析的基本步骤 ,为利用ANSYS对机车车体结构分析提供了参考依据。

关键词 结构设计 ANSYS 机车 车体 有限元分析 影响因素

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高速综合检测列车车体与车下设备耦合振动分析 被引量：23

16

作者 康洪军 曾京 +2 位作者 张卫华 缪炳荣 吴会超 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期62-66,共5页

针对时速400 km高速检测列车,建立了刚柔耦合的车辆非线性系统动力学模型,探讨了车下弹性悬挂系统的振动特性.通过仿真和理论分析,研究了检测列车整备状态车体结构模态参数与车下悬挂设备模态参数间的匹配关系,给出整备状态车体与车下... 针对时速400 km高速检测列车,建立了刚柔耦合的车辆非线性系统动力学模型,探讨了车下弹性悬挂系统的振动特性.通过仿真和理论分析,研究了检测列车整备状态车体结构模态参数与车下悬挂设备模态参数间的匹配关系,给出整备状态车体与车下有源设备最佳模态参数匹配原则,确定了车体与车下设备悬挂件最佳匹配参数.研究结果表明:该方法可以根据车下悬挂系统的动态响应,有效确定时速400 km高速检测列车的最佳车下悬挂方案. 展开更多

关键词 高速铁路 综合检测车 车体结构 多体系统 有限元法 结构疲劳

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车体弹性效应下的垂向振动特性研究 被引量：15

17

作者 曹辉 张卫华 缪炳荣 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期48-54,共7页

针对高速列车车体弹性振动影响悬挂部件的安全性及乘坐舒适性问题,建立考虑车体弹性的高速列车垂向刚柔耦合动力学模型,车体视为两端自由均质等截面欧拉-伯努利梁,在频域内研究弹性效应下的振动特性及其传递关系。分析结果表明,在特定... 针对高速列车车体弹性振动影响悬挂部件的安全性及乘坐舒适性问题,建立考虑车体弹性的高速列车垂向刚柔耦合动力学模型,车体视为两端自由均质等截面欧拉-伯努利梁,在频域内研究弹性效应下的振动特性及其传递关系。分析结果表明,在特定轨道不平顺波长激励下,车体对称模态响应为零,而反对称模态响应最大;反对称模态响应为零,而对称模态响应最大。当车体固有频率与激励频率一致时,车体会产生共振。一阶垂弯共振速度与共振波长对列车运营有重要影响,一阶垂弯模态频率处车体相关频响函数加速度传递率最大,对车体振动贡献最大,速度越高,对一阶垂弯频率要求越高。提高车体结构阻尼和一系垂向阻尼、适当降低二系垂向阻尼可提高车体垂向运行平稳性。 展开更多

关键词 高速列车 弹性车体 振动机理 模态

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基于L1范数正则化和最小二乘优化的冲击载荷识别研究 被引量：10

18

作者 陈辉 缪炳荣 +3 位作者 赵浪涛 张盈 蒋钏应 周凤 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第1期62-67,99,共7页

为了改善冲击载荷识别问题的病态特性,最大限度提高识别精度,在时域内提出一种基于L1范数正则化和最小二乘优化的改进冲击载荷识别方法。采用L1范数正则化方法构建冲击载荷稀疏反卷积模型,使用截断牛顿内点法求解L1范数的最小二乘优化问... 为了改善冲击载荷识别问题的病态特性,最大限度提高识别精度,在时域内提出一种基于L1范数正则化和最小二乘优化的改进冲击载荷识别方法。采用L1范数正则化方法构建冲击载荷稀疏反卷积模型,使用截断牛顿内点法求解L1范数的最小二乘优化问题,同时根据预条件共轭梯度法确定最优搜索路径和计算方向。最后,考虑不同冲击工况、不同响应位置对识别结果的影响。通过对铝合金板进行冲击载荷识别试验进行验证,发现在铝板受单次冲击和多次冲击工况下所识别载荷与施加的实际载荷吻合良好。结果还表明,与Tikhonov正则化方法相比,该方法能够提高冲击载荷识别的准确性和稳定性。 展开更多

关键词 振动与波 冲击载荷识别 L1范数正则化 最小二乘优化 TIKHONOV正则化 正则化参数

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基于LMD样本熵和RBF网络的结构损伤识别研究 被引量：5

19

作者 王名月 缪炳荣 +1 位作者 李旭娟 杨忠坤 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期522-527,共6页

基于局部均值分解的自适应时频分析特性和样本熵的非线性量化能力,结合径向基(RBF)函数神经网络,提出一种基于LMD样本熵和径向基函数神经网络的结构损伤识别方法。首先,应用局部均值分解方法将结构振动原始信号自适应分解为若干乘积函... 基于局部均值分解的自适应时频分析特性和样本熵的非线性量化能力,结合径向基(RBF)函数神经网络,提出一种基于LMD样本熵和径向基函数神经网络的结构损伤识别方法。首先,应用局部均值分解方法将结构振动原始信号自适应分解为若干乘积函数分量(PF分量);然后提取前3个PF分量的样本熵,实现对PF分量的特征量化;最后将分量的样本熵作为损伤特征向量,利用径向基神经网络对高速列车比例车体下底板进行识别。实验结果证明,采用该方法识别结构损伤时,结构损伤位置和损伤程度的识别精度分别为96.97%和96.25%,证明了此方法在结构损伤诊断方面的有效性和准确性。 展开更多

关键词 损伤识别 局部均值分解 样本熵 径向基函数神经网络

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基于混合神经遗传算法的梁式结构损伤识别研究 被引量：5

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作者 王名月 缪炳荣 +1 位作者 李旭娟 杨忠坤 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期934-939,共6页

由于裂纹对结构动态行为具有重要影响,为识别结构裂纹的位置和深度,引入混合神经遗传算法。该方法将遗传算法(GA)与神经网络相结合,利用遗传算法全局寻优的特点对BP网络进行优化。通过有限元分析得到裂纹梁的固有频率,并将其作为神经网... 由于裂纹对结构动态行为具有重要影响,为识别结构裂纹的位置和深度,引入混合神经遗传算法。该方法将遗传算法(GA)与神经网络相结合,利用遗传算法全局寻优的特点对BP网络进行优化。通过有限元分析得到裂纹梁的固有频率,并将其作为神经网络的输入,裂纹的位置和深度作为网络的输出。首先,利用遗传算法(GA)优化网络的权重和阈值;然后将优化结果作为三层BP神经网络的初始值,经过样本数据的训练得到合适的网络;最后以裂纹梁固有频率作为测试值,得到裂纹参数的预测结果,通过理论值与预测值的比较,结果证明了该算法能够对结构损伤进行准确的识别。 展开更多

关键词 损伤识别 逆问题 神经网络 遗传算法

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