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Research on Rice Leaf Disease Recognition Based on BP Neural Network 被引量:1
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作者 Shen Wei-zheng Guan Ying +1 位作者 Wang Yan Jing Dong-jun 《Journal of Northeast Agricultural University(English Edition)》 CAS 2019年第3期75-86,共12页
To solve the problem of mistake recognition among rice diseases, automatic recognition methods based on BP(back propagation) neural network were studied in this paper for blast, sheath blight and bacterial blight. Cho... To solve the problem of mistake recognition among rice diseases, automatic recognition methods based on BP(back propagation) neural network were studied in this paper for blast, sheath blight and bacterial blight. Chose mobile terminal equipment as image collecting tool and built database of rice leaf images with diseases under threshold segmentation method. Characteristic parameters were extracted from color, shape and texture. Furthermore, parameters were optimized using the single-factor variance analysis and the effects of BP neural network model. The optimization would simplify BP neural network model without reducing the recognition accuracy. The finally model could successfully recognize 98%, 96% and 98% of rice blast, sheath blight and white leaf blight, respectively. 展开更多
关键词 RICE LEAF disease recognition FEATURE extraction optimization o f CHARACTERISTIC paramete bp neural network
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The Research and Application of BP Neural Networks in River-basin Water and Sediment 被引量:1
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作者 Xu Quan-xi Engineer, Hydrology Bureau,Changjiang Water Resources Commission, Wuhan 430010,China 《人民长江》 北大核心 2001年第S1期53-56,共4页
Based on the basic principles of BP artificial neural network model and the fundamental law of water and sediment yield in a river basin, a BP neural network model is developed by using observed data, with rainfall co... Based on the basic principles of BP artificial neural network model and the fundamental law of water and sediment yield in a river basin, a BP neural network model is developed by using observed data, with rainfall conditions serving as affecting factors. The model has satisfactory performance of learning and generalization and can be also used to assess the influence of human activities on water and sediment yield in a river basin. The model is applied to compute the runoff and sediment transmission at Xingshan, Bixi and Shunlixia stations. Comparison between the results from the model and the observed data shows that the model is basically reasonable and reliable. 展开更多
关键词 WATER and SEDIMENT YIELD in a RIVER-BASIN OBSERVED data WATER and SEDIMENT variation bp neural network model
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Seismic signal recognition using improved BP neural network and combined feature extraction method
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作者 彭朝琴 曹纯 +1 位作者 黄姣英 刘秋生 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2014年第5期1898-1906,共9页
Seismic signal is generally employed in moving target monitoring due to its robust characteristic.A recognition method for vehicle and personnel with seismic signal sensing system was proposed based on improved neural... Seismic signal is generally employed in moving target monitoring due to its robust characteristic.A recognition method for vehicle and personnel with seismic signal sensing system was proposed based on improved neural network.For analyzing the seismic signal of the moving objects,the seismic signal of person and vehicle was acquisitioned from the seismic sensor,and then feature vectors were extracted with combined methods after filter processing.Finally,these features were put into the improved BP neural network designed for effective signal classification.Compared with previous ways,it is demonstrated that the proposed system presents higher recognition accuracy and validity based on the experimental results.It also shows the effectiveness of the improved BP neural network. 展开更多
关键词 seismic signal feature extraction bp neural network signal identification
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基于多算法优化BP神经网络的机床主轴振动监控方法
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作者 孙文 郭磊磊 +2 位作者 曾威 席文奎 魏航信 《工具技术》 北大核心 2026年第1期102-109,共8页
针对机床主轴在切削过程及运行故障时产生较大振动,会导致加工产品质量下降和机床切削精度降低的问题,提出基于粒子群、遗传、模拟退火算法优化的BP神经网络机床主轴振动监控模型。阐述BP神经网络和3种优化算法模型的理论公式。基于解... 针对机床主轴在切削过程及运行故障时产生较大振动,会导致加工产品质量下降和机床切削精度降低的问题,提出基于粒子群、遗传、模拟退火算法优化的BP神经网络机床主轴振动监控模型。阐述BP神经网络和3种优化算法模型的理论公式。基于解算三轴振动传感器方法,将三轴振动传感器部署在机床主轴上,完成不同工况下机床主轴振动信号的采集。利用采集到的数据对BP神经网络进行训练和测试,并将统计学方法融入BP神经网络测试函数,提升监控模型的输出精度。结果表明,优化的监控模型训练初始误差降低40%~50%,训练时误差收敛速度高于未优化模型,其中粒子群算法能更好地提高BP神经网络的误差收敛速度。该研究结果为机床主轴振动监控和切削过程优化提供理论参考。 展开更多
关键词 机床主轴 bp神经网络 振动 传感器 监控
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基于BP神经网络的成都砂卵石离散元模型细观参数标定研究
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作者 袁胜洋 练小莲 +3 位作者 周伟星 李城栋 谷耀 刘先峰 《铁道学报》 北大核心 2026年第1期140-150,共11页
砂卵石土广泛分布于成都地区,受颗粒粒径限制,采用常规试验手段研究其力学特性时,耗时长且成本高。离散元数值试验是研究砂卵石力学特性的一有效手段,但颗粒间细观参数难以确定。基于砂卵石三轴试验,通过统计真实颗粒圆度和纵横比,采用... 砂卵石土广泛分布于成都地区,受颗粒粒径限制,采用常规试验手段研究其力学特性时,耗时长且成本高。离散元数值试验是研究砂卵石力学特性的一有效手段,但颗粒间细观参数难以确定。基于砂卵石三轴试验,通过统计真实颗粒圆度和纵横比,采用凸包法生成不规则颗粒,利用三维离散元软件构建考虑砂卵石颗粒形貌特征的数值模型。基于不同细观参数试算得到的25组数据建立神经网络,采用BP神经网络反演方式标定模型参数,分别采用莱文贝格-马夸特方法、贝叶斯正则化方法和量化共轭梯度法对数据进行训练。使用后验差分析法评估3种方法预测的模型数据精度。结果表明:使用贝叶斯正则化方法得出的预测参数精度最高,确定的砂卵石土颗粒法切向刚度比k、摩擦系数f分别为1.633、0.831;基于该细观参数,对不同细粒含量的砂卵石三轴试验进行模拟,模型数据和试验数据误差基本都在±10%以内,表明BP神经网络可用于砂卵石模型颗粒法切向刚度比和摩擦系数标定。 展开更多
关键词 砂卵石 不规则颗粒 三维离散元 bp神经网络 细观参数标定
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基于GA-BP神经网络的露天矿山排土场边坡失稳预测
6
作者 谢尊贤 马浩浩 +1 位作者 江松 武潇云 《中国安全科学学报》 北大核心 2026年第3期81-88,共8页
为提高矿山排土场边坡失稳预测的准确性与可靠性,构建一种基于改进遗传算法(GA)优化反向传播(BP)神经网络的露天矿山排土场边坡失稳预测模型。利用GA全局优化BP神经网络的权值和阈值,并引入Levenberg-Marquardt(LM)算法以提升网络收敛效... 为提高矿山排土场边坡失稳预测的准确性与可靠性,构建一种基于改进遗传算法(GA)优化反向传播(BP)神经网络的露天矿山排土场边坡失稳预测模型。利用GA全局优化BP神经网络的权值和阈值,并引入Levenberg-Marquardt(LM)算法以提升网络收敛效率;选取台阶坡面角、岩土内应力、台阶高度、地表位移、孔隙水压力等10个关键指标作为输入,以边坡安全系数为输出,并通过150组矿山案例数据进行模型训练与验证。结果表明:相较于传统BP模型,GA-BP模型的均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)分别降低46.9%、25.4%和5.38%,预测值更贴近安全系数阈值(F_(s)=1.2),预测灵敏度和稳定性显著提升。皮尔森相关性分析进一步显示,地表位移与内部位移(0.98)、孔隙水压力与降雨量(0.75)呈强相关性,验证了输入指标的合理性。 展开更多
关键词 遗传算法(GA) 反向传播(bp)神经网络 露天矿山 排土场 边坡失稳预测 安全系数
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基于BP神经网络-滑动模态控制的多轴实时混合试验研究
7
作者 张涛 谭平 +2 位作者 姚洪灿 上官跃坤 周惠蒙 《振动与冲击》 北大核心 2026年第7期56-66,共11页
针对多轴实时混合试验中耦合效应及时滞累积的问题,基于三层三跨钢框架的Benchmark控制问题,提出了反向传播(back propagation,BP)神经网络-滑动模态控制的补偿方法。BP神经网络通过数据归一化、隐含层输出计算及误差反馈调整权值阈值,... 针对多轴实时混合试验中耦合效应及时滞累积的问题,基于三层三跨钢框架的Benchmark控制问题,提出了反向传播(back propagation,BP)神经网络-滑动模态控制的补偿方法。BP神经网络通过数据归一化、隐含层输出计算及误差反馈调整权值阈值,实现非线性时滞的有效预测;而滑模控制器通过构造含积分项的滑模面函数与饱和控制律,可实现作动器的动态解耦并抑制抖振。在软件MATLAB中结合状态空间模型,集成神经网络训练结果与滑模控制模块,实现多轴协同控制及时滞补偿。所提出的方法显著降低了作动器间的耦合效应,增强了复杂工况下多自由度协同鲁棒性,为工程结构动力响应评估提供了新的有效手段。 展开更多
关键词 多轴实时混合试验 反向传播(bp)神经网络 滑动模态控制 时滞补偿方法
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基于GA-BP神经网络的碳纤维复合芯导线压接缺陷识别方法
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作者 杜志叶 黄子韧 +2 位作者 俸波 岳国华 廖永力 《电工技术学报》 北大核心 2026年第1期315-328,共14页
碳纤维复合芯导线因其低碳节能等特性,在输电线路的增容改造中有着良好的应用前景。但碳纤维芯棒十分脆弱,技术工艺不成熟,由于压接不良导致的断线事故时有发生,制约了该技术的推广应用。为此,该文针对断裂和少压两种严重压接缺陷,提出... 碳纤维复合芯导线因其低碳节能等特性,在输电线路的增容改造中有着良好的应用前景。但碳纤维芯棒十分脆弱,技术工艺不成熟,由于压接不良导致的断线事故时有发生,制约了该技术的推广应用。为此,该文针对断裂和少压两种严重压接缺陷,提出一种碳纤维复合芯导线压接缺陷的漏磁检测信号缺陷特征提取方法。通过实验优化,以漏磁检测信号数据中7个峰值点的幅值、21个相对位置信息和7个波形类型信息作为缺陷判断特征值,有效地提高了缺陷种类和缺陷程度识别的准确度。对碳纤维芯导线进行磁性制备,并研制相对应的漏磁检测装置,生产106根不同类型、不同程度的碳纤维芯压接缺陷样品,得到613组漏磁检测信号数据并完成特征值提取,搭建基于遗传算法(GA)的反向传播(BP)神经网络。实测数据表明,该方法可以有效地完成对碳纤维复合芯导线压接缺陷类型的识别,同时对缺陷程度的识别准确率可达到94.31%。 展开更多
关键词 碳纤维复合芯导线 缺陷识别 磁性制备 漏磁检测 遗传算法 bp神经网络
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基于PSO-BP的水质监测系统设计
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作者 张凌飞 赵明玉 +2 位作者 赵展文 陈博行 陈洋洋 《现代电子技术》 北大核心 2026年第4期33-41,共9页
为提高水质监测系统覆盖范围并提升系统鲁棒性,设计一种以LoRa技术为通信方式,结合BP神经网络的水质监测系统。利用多节点采集水质的温度、pH值、总溶解固体(TDS)、氧化还原电位(ORP)等参数,通过无线传输技术将数据传输至汇聚节点,之后... 为提高水质监测系统覆盖范围并提升系统鲁棒性,设计一种以LoRa技术为通信方式,结合BP神经网络的水质监测系统。利用多节点采集水质的温度、pH值、总溶解固体(TDS)、氧化还原电位(ORP)等参数,通过无线传输技术将数据传输至汇聚节点,之后上传至云端物联网平台并实时下载到本地数据库,以支持网络模型处理和数据可视化分析,实现了多区域信息采集。再结合粒子群优化(PSO)算法优化BP神经网络的水质参数预测模型,实现对水质参数的预测补充,以提高系统的鲁棒性。通过实验验证系统水质信息采集的准确性以及参数预测模型的可靠性,结果表明,粒子群优化算法优化的BP神经网络模型对于pH值、温度、TDS和ORP四个参数的预测平均绝对百分比误差分别降低0.8269%、1.9475%、1.1039%和0.3125%,能够满足监测系统的需求。 展开更多
关键词 水质监测 无线传输 LoRa技术 粒子群优化算法 bp神经网络 参数预测
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面向电主轴的TFOA-BP电阻辨识方法
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作者 李鹏 李鸿业 张丽秀 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第4期235-243,共9页
高速电主轴作为高速切削机床的核心部件,其控制精度直接受到定子电阻变化的影响,然而高速电主轴在实际运行中,会出现因温升等因素导致定子电阻发生漂移,进而引发控制性能下降的关键问题,以及传统辨识方法对初始值敏感、易陷入局部最优... 高速电主轴作为高速切削机床的核心部件,其控制精度直接受到定子电阻变化的影响,然而高速电主轴在实际运行中,会出现因温升等因素导致定子电阻发生漂移,进而引发控制性能下降的关键问题,以及传统辨识方法对初始值敏感、易陷入局部最优的缺陷。针对以上问题,提出了一种基于改进果蝇优化算法(tent-chaos improved fruit fly optimization algorithm, TFOA)与反向传播(back propagation, BP)神经网络相结合的定子电阻辨识方法(TFOA-back propagation, TFOA-BP),旨在提高辨识精度与鲁棒性。仿真实验结果表明,所提TFOA-BP方法的定子电阻辨识误差稳定在±0.004 6Ω,较传统BP神经网络误差降低68.2%;与多种主流方法对比,均方误差(mean squared error, MSE)平均减少了42.7%。所提方法在辨识精度、收敛速度及稳定性方面均具明显优势,对电机参数智能辨识具有理论参考与工程应用价值。 展开更多
关键词 果蝇优化算法 Tent混沌映射 精英保留机制 bp神经网络 电主轴
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基于PSO-BP算法的近场地震动脉冲周期预测研究
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作者 惠迎新 宋颍浩 +2 位作者 周天一 刘俊绿 吕佳乐 《世界地震工程》 北大核心 2026年第2期1-16,共16页
脉冲周期是直接影响近断层桥梁地震响应分析与抗震设计关键参数之一。为准确预测近断层桥梁场地地震动方向性效应脉冲周期,克服传统经验公式仅考虑较少因素且难以反映其非线性关系的局限性,提出了一种基于粒子群算法(particle swarm opt... 脉冲周期是直接影响近断层桥梁地震响应分析与抗震设计关键参数之一。为准确预测近断层桥梁场地地震动方向性效应脉冲周期,克服传统经验公式仅考虑较少因素且难以反映其非线性关系的局限性,提出了一种基于粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化的BP神经网络模型。该模型综合选取震级、震中距和朝向场地破裂的断层区域的长度等地震动特征参数作为输入,通过优化神经网络的初始权重和阈值,提升了模型在处理非线性问题时的预测精度;选取了多组强震动台站记录数据作为训练和验证样本,对比分析了PSO优化BP神经网络与传统预测方法的性能差异。结果表明:PSO优化的BP神经网络模型在脉冲周期预测时具有更高的精度和更强的泛化能力,相较传统回归模型显著降低了误差,能够较准确地预测近断层地震动脉冲周期。研究成果为近场地震动脉冲周期的精准预测提供了新方法,为地震预测研究开辟了新的思路与方向。 展开更多
关键词 脉冲周期 近断层桥梁 粒子群优化算法 bp神经网络 地震动特征参数
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基于GOA-BP的海域蒸发波导智能预报方法
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作者 文凯 闫晓龙 廖希 《电波科学学报》 北大核心 2026年第1期187-196,共10页
面向对流层超视距通信对大区域高分辨率蒸发波导高度的精确性预报需求,提出了一种融合塘鹅优化算法(gannet optimization algorithm, GOA)和反向传播(back propagation, BP)神经网络的预报模型,即GOABP模型。首先利用天气研究和预报模型... 面向对流层超视距通信对大区域高分辨率蒸发波导高度的精确性预报需求,提出了一种融合塘鹅优化算法(gannet optimization algorithm, GOA)和反向传播(back propagation, BP)神经网络的预报模型,即GOABP模型。首先利用天气研究和预报模型(weather research and forecasting model, WRF)中尺度数值模式,获得区域环境气象参数;其次,结合美国海军研究生院NPS模型预报蒸发波导高度,构建出包含环境信息与蒸发波导高度预报值的联合数据集;再次,引入GOA优化BP神经网络的初始参数,显著增强模型的全局搜索能力和收敛速度,规避传统BP神经网络易于陷入局部最优解的缺陷;最后,经过训练得到GOA-BP模型。实验表明,GOABP模型决定系数达到0.972 1,验证均方根误差(root mean square error, RMSE)平均值为2.24 m,说明GOABP模型能够更准确有效地预报蒸发波导高度。本文方法可为超短波/微波超视距雷达和无线电通信系统规划和应用提供参考。 展开更多
关键词 蒸发波导预报 WRF NPS模型 反向传播(bp)神经网络 塘鹅优化算法(GOA)
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基于BP神经网络的木窗密封胶涂胶嘴的优化设计
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作者 任长清 姚康康 +1 位作者 曲文 丁禹程 《林业机械与木工设备》 2026年第2期43-48,55,共7页
在木门窗加工过程中,密封胶涂刷是影响产品防水防腐性能的关键工序。为提高密封胶涂刷质量,针对现有施胶嘴结构进行优化。优化过程以出胶均匀性作为评价指标,基于有限元方法,首先使用正交实验设计方法缩小优化范围,再使用BP神经网络方... 在木门窗加工过程中,密封胶涂刷是影响产品防水防腐性能的关键工序。为提高密封胶涂刷质量,针对现有施胶嘴结构进行优化。优化过程以出胶均匀性作为评价指标,基于有限元方法,首先使用正交实验设计方法缩小优化范围,再使用BP神经网络方法对胶嘴结构参数进一步优化。最终优化得到胶嘴结构参数分别为角度60°、长度20.6 mm、锥度12°。通过木框涂胶实验验证,优化后的胶嘴显著改善了涂胶质量,为提升木门窗密胶涂刷质量提供了有效解决方案。 展开更多
关键词 施胶嘴 有限元 结构优化 正交试验设计 bp神经网络
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基于BP神经网络参数反演的混凝土化-热-湿多场耦合分析
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作者 刘昶 张永振 +5 位作者 王桥 栗雨辰 王小毛 周伟 常晓林 田文祥 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第2期122-129,共8页
建立多场耦合模型对混凝土性能演化预测已成为一种重要手段,而模型中各项参数的取值对计算结果影响很大。针对早龄期混凝土有限元模拟中参数难以确定导致模拟精度不足的问题,提出一种融合物理实验与BP神经网络参数反演的混凝土化-热-湿(... 建立多场耦合模型对混凝土性能演化预测已成为一种重要手段,而模型中各项参数的取值对计算结果影响很大。针对早龄期混凝土有限元模拟中参数难以确定导致模拟精度不足的问题,提出一种融合物理实验与BP神经网络参数反演的混凝土化-热-湿(CTH)多场耦合模拟方法。首先,通过引入了优化的化学亲和力函数和修正后的可蒸发水方程,实现对相对湿度多阶段演变的准确模拟;随后,利用基于BP神经网络的参数反演方法,结合物理实验数据,反演优化CTH多场耦合模型关键参数,构建高精度数值模型,并运用在混凝土分块浇筑模拟计算中。该方法的BP神经网络模型训练结果稳定性良好,湿度下降期预测值与实验数据拟合度达90%以上。模拟结果表明构建的CTH多场耦合模型能够精确模拟混凝土内部温湿度场的时空演化过程。这项研究成果为早龄期混凝土多场耦合模型参数标定与工程预测提供了理论与方法支撑。 展开更多
关键词 混凝土 温度 相对湿度 化-热-湿多场耦合模型 bp神经网络 分块浇筑
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基于GA-BP神经网络优化酒糟酿造酱香型食醋的工艺研究
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作者 许怡琦 惠明 +3 位作者 牛家乐 田青 潘春梅 尤永松 《粮食与油脂》 北大核心 2026年第3期114-125,共12页
以酿酒副产物酒糟为原料制备酱香型醋,在单因素试验的基础上采用Box-Behnken试验设计,结合响应面法(RSM)和遗传算法-反向传播神经网络(GA-BP)对工艺参数进行优化,并在最优工艺条件下制备酱香型醋,对产品感官、理化及风味进行分析。结果... 以酿酒副产物酒糟为原料制备酱香型醋,在单因素试验的基础上采用Box-Behnken试验设计,结合响应面法(RSM)和遗传算法-反向传播神经网络(GA-BP)对工艺参数进行优化,并在最优工艺条件下制备酱香型醋,对产品感官、理化及风味进行分析。结果表明:RSM测试样本的输出值与试验结果相关系数为0.9841,GA-BP神经网络的相关系数达0.9930。GA-BP神经网络模型预测的工艺参数:发酵温度35.8℃、pH 4.56、复合酶制剂4.2%(以酒糟醪液质量计)、接种量3.96%(以酒糟醪液体积计),使乙醇体积分数达4.75%,较RSM模型优化工艺(4.60%)提升3.26%。基于此工艺制备的酱香型食醋感官、理化及微生物指标均符合国家标准,并且具有独特酱香风味,这主要源于杂环类和醇类协同呈味作用。 展开更多
关键词 酒糟 发酵 GA-bp神经网络 酱香型食醋 工艺优化
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改进的北方苍鹰算法优化BP神经网络在风电叶片复合材料疲劳预测中的应用
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作者 董俊涛 安宗文 +1 位作者 马强 白学宗 《材料导报》 北大核心 2026年第7期283-289,共7页
复合材料凭借轻质、高强度及抗腐蚀等特性,在风电叶片中的应用比例已超过80%。然而,因复合材料疲劳性能比金属材料更复杂,传统S-N曲线经验公式难以精准预测其疲劳寿命,可能使全尺寸疲劳测试结果失准,引发重大安全事故。为提升复合材料... 复合材料凭借轻质、高强度及抗腐蚀等特性,在风电叶片中的应用比例已超过80%。然而,因复合材料疲劳性能比金属材料更复杂,传统S-N曲线经验公式难以精准预测其疲劳寿命,可能使全尺寸疲劳测试结果失准,引发重大安全事故。为提升复合材料疲劳寿命的预测精度,本工作提出一种改进的神经网络预测方法。该方法借助BP神经网络(Back-Propagation Neural Network,BPNN)强大的非线性拟合能力,针对其过拟合与泛化能力差等问题,使用改进的北方苍鹰算法(Improved Northern Goshawk Optimization,INGO)以优化网络权重。其在北方苍鹰算法(Northern Goshawk Optimization,NGO)的基础上进行了改进,具体改进措施包括:(1)最佳值引导的全局搜索策略;(2)基于减法平均优化的位置更新方法;(3)自适应柯西变异机制。通过对比BPNN和INGO-BPNN(INGO优化后的BPNN)在多组不同复合材料层合板疲劳实验中的数据结果,发现:(1)INGO-BPNN在验证集上的预测误差平均值为2.2269%,较传统BP神经网络降低4.3416%;(2)INGO-BPNN较传统BP模型预测稳定性显著提升,多次预测结果中S-N曲线形式相近;(3)与传统S-N曲线经验公式相比,在两个算例中的验证集上的预测误差分别降低49.43%和31.22%,预测精度有所提升。本工作提出的基于改进北方苍鹰算法优化BP神经网络的方法,可有效提高复合材料疲劳寿命预测的准确性与稳定性,为风电叶片疲劳寿命评估提供全新的解决方案。 展开更多
关键词 风电叶片复合材料 疲劳寿命预测 bp神经网络 改进的北方苍鹰算法 S-N曲线
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基于BP神经网络的地铁车站结构地震易损性分析
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作者 蒋家卫 麻婷婷 +1 位作者 赵凯 陈国兴 《地震工程与工程振动》 北大核心 2026年第1期24-31,共8页
综合考虑偶然与认知不确定因素的地下结构地震易损性分析需要消耗大量的计算资源,本文提出了一种基于BP神经网络的地下地铁车站结构的地震易损性分析方法。基于有限元分析方法开展地铁车站结构在1140条原始地震动作用下的非线性动力时... 综合考虑偶然与认知不确定因素的地下结构地震易损性分析需要消耗大量的计算资源,本文提出了一种基于BP神经网络的地下地铁车站结构的地震易损性分析方法。基于有限元分析方法开展地铁车站结构在1140条原始地震动作用下的非线性动力时程响应分析,并以有限元分析结果为学习样本,训练用于预测地震作用下地铁车站结构最大层间位移角的BP神经网络模型。采用对数线性模型对层间位移角-地震动强度参数进行拟合,发现基于BP神经网络模型与有限元分析结果拟合得到的对数线性模型基本一致,基于2种方法计算结果建立的地震易损性曲线也基本一致。研究结果表明,基于BP神经网络方法可较好地预测地铁车站结构的震后失效概率,能有效提高地下结构地震易损性分析的计算效率。 展开更多
关键词 地下结构抗震 bp神经网络 地震易损性分析 数值模拟 地铁车站
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基于IAOA-BPNN模型的腐蚀管道失效压力预测研究
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作者 赵兴元 全佳 +4 位作者 董莎莎 苏畅 罗雪梅 吴娇 雷斌 《安全与环境学报》 北大核心 2026年第4期1406-1415,共10页
针对传统BP神经网络在腐蚀管道失效压力预测中易陷入局部最优、收敛速度慢等问题,采用智能优化算法和混沌映射建立改进BP神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)模型,以提高管道失效压力预测精度和稳定性。在掌握BPNN模型基... 针对传统BP神经网络在腐蚀管道失效压力预测中易陷入局部最优、收敛速度慢等问题,采用智能优化算法和混沌映射建立改进BP神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)模型,以提高管道失效压力预测精度和稳定性。在掌握BPNN模型基本原理的基础上,采用算术优化算法(Arithmetic Optimization Algorithm, AOA)建立了改进BP神经网络模型,对比分析了传统BPNN模型和AOA-BPNN模型的预测精度,探讨了种群规模和迭代次数对AOA-BPNN模型预测精度的影响。引入复合混沌映射方法进一步改进AOA-BPNN模型,建立了新的预测模型并对比分析了该模型和其他模型的预测精度。结果表明:BPNN模型和AOA-BPNN模型的平均相对误差分别为11.429%和3.278%,因此AOA-BPNN模型的预测精度较传统模型有较大幅度的提升;随着种群规模和迭代次数的增加,AOA-BPNN模型的预测精度均呈现先升高后降低的变化趋势,较大的种群规模和迭代次数并不能使模型的预测精度达到最好;与AOA-BPNN模型、遗传算法优化的BPNN模型和粒子群算法优化的BPNN模型相比,所建的新模型预测精度最高(平均相对误差仅为2.875%)。新模型可为腐蚀管道失效压力的预测提供便利,对工程实践具有参考价值。 展开更多
关键词 安全工程 腐蚀管道 失效压力 算术优化算法 bp神经网络 复合混沌映射
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基于鲸鱼BP神经网络的爆破振动速度-频率智能预测
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作者 夏飞 郭一鸣 +1 位作者 李启月 刘恺 《工程爆破》 北大核心 2026年第1期158-168,共11页
为了提高爆破振动质点峰值速度(Peak Particle Velocity,PPV)和主频(f)预测的准确度,有效降低爆破振动的危害,将BP(Back Propagation)神经网络解决复杂非线性函数逼近能力和鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)全局搜索能... 为了提高爆破振动质点峰值速度(Peak Particle Velocity,PPV)和主频(f)预测的准确度,有效降低爆破振动的危害,将BP(Back Propagation)神经网络解决复杂非线性函数逼近能力和鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)全局搜索能力相结合,建立了WOA-BP神经网络预测模型。以某地下工程为依托,选取高程差、爆心距、水平距离、总药量、最大单段装药量、最小抵抗线、自由面面积、延时时间为输入参数,PPV和f为输出参数,利用灰色关联法分析输入参数与输出参数之间的关联强度得出WOA-BP神经网络预测模型中各输入参数对PPV和f有显著影响。对比分析WOA-BP神经网络模型与经验公式、BP神经网络模型预测结果表明:WOA-BP神经网络模型避免了陷入局部最优的问题,将预测结果误差控制在5%以内,预测结果更准确,训练更加高效,可为类似地下工程光面爆破时预测PPV和f提供参考。 展开更多
关键词 质点峰值速度 主频 爆破振动 WOA-bp神经网络 预测模型
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基于BP神经网络的风力发电机弹性支撑优化设计
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作者 齐杰 朱成顺 +2 位作者 孙高峰 张辉 林尉 《机械设计》 北大核心 2026年第2期75-83,共9页
风力发电机弹性支撑在风力发电机组中起着重要的减振作用,其减振效果直接影响机组的工作寿命。随着风电技术的发展,电机质量及其产生的扭矩不断增大,通过经验对弹性支撑的设计参数进行选择难以收到较好的效果。该研究引入BP神经网络与NS... 风力发电机弹性支撑在风力发电机组中起着重要的减振作用,其减振效果直接影响机组的工作寿命。随着风电技术的发展,电机质量及其产生的扭矩不断增大,通过经验对弹性支撑的设计参数进行选择难以收到较好的效果。该研究引入BP神经网络与NSGA-Ⅱ多目标遗传算法对弹性支撑进行参数优化,以橡胶结构应力与橡胶用量最小化作为优化目标。运用有限元软件Ansys进行大量仿真试验,将其数据用于BP神经网络预测模型的训练,结合NSGA-Ⅱ多目标遗传算法寻找全局最优解。经试验验证,优化方案的刚度符合设计要求,弹性支撑橡胶件最大应力减小24.69%,橡胶件质量减小7.80%,整体优化效果明显。所研究的方法对风力发电机弹性支撑的设计具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 风力发电机弹性支撑 bp神经网络 有限元法 多目标优化
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