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基于IWOA-LSTM算法的预应力钢筋混凝土梁损伤识别 被引量:4
1
作者 范旭红 章立栋 +2 位作者 杨帆 李青 郁董凯 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期105-112,119,共9页
为准确识别桥梁结构的损伤程度,制作了桥梁的关键构件——预应力钢筋混凝土梁,进行三点弯曲加载试验.收集了损伤破坏全过程的声发射(AE)信号,通过AE信号参数分析,将梁的损伤破坏过程划分为4个典型阶段.构建了长短时记忆神经网络(LSTM)模... 为准确识别桥梁结构的损伤程度,制作了桥梁的关键构件——预应力钢筋混凝土梁,进行三点弯曲加载试验.收集了损伤破坏全过程的声发射(AE)信号,通过AE信号参数分析,将梁的损伤破坏过程划分为4个典型阶段.构建了长短时记忆神经网络(LSTM)模型,根据经验设置LSTM模型的超参数容易导致网络陷入局部最优而影响了分类结果,提出采用Sine混沌映射和自适应权重来改进鲸鱼优化算法(WOA),对LSTM进行超参数寻优.设计了IWOA-LSTM算法模型,训练识别试验梁各损伤阶段的AE信号特征参数.定型网络结构,并识别同种工况下其他梁的AE信号.结果表明:IWOA-LSTM算法模型识别准确率均超过或接近92%,相较于普通LSTM模型,IWOA-LSTM模型识别准确率提高了约7%. 展开更多
关键词 预应力钢筋混凝土梁 声发射 损伤识别 长短时记忆神经网络 改进的鲸鱼优化算法
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基于K-means聚类粒子群算法的海洋结构迭代型损伤识别方法
2
作者 周旭涛 赵海旭 +2 位作者 蒋玉峰 王树青 刘雨 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期134-147,共14页
为了解决传统智能优化算法在结构损伤识别中易陷入局部最优解,导致损伤识别时误判单元较多且识别精度较差的问题,本文提出了一种迭代型结构损伤识别方法。该方法创新性地引入了基于K-means聚类的新型粒子群算法,以加快算法收敛和避免陷... 为了解决传统智能优化算法在结构损伤识别中易陷入局部最优解,导致损伤识别时误判单元较多且识别精度较差的问题,本文提出了一种迭代型结构损伤识别方法。该方法创新性地引入了基于K-means聚类的新型粒子群算法,以加快算法收敛和避免陷入局部最优解,同时,采用迭代思想对传统损伤识别方法进行改进,将损伤识别结果进行迭代更新,以获得准确的损伤位置及损伤程度。以某三腿海上风机结构为例:首先,探讨了非迭代型方法在无噪声和有噪声污染时的结构损伤识别效果;其次,分析所提出的迭代型方法在无噪声和有噪声污染两种情况下的结构损伤识别效果;然后,探究了所提出方法的收敛性及稳定性;最后,采用物理模型试验对提出的方法进行了验证。结果表明,提出的迭代型聚类粒子群算法相比传统结构损伤识别方法可获得更准确的损伤位置及损伤程度,并展现出良好的噪声鲁棒性,且算法迭代次数少,识别效果稳定。 展开更多
关键词 K-means聚类粒子群算法 损伤识别 海上风机结构 迭代型方法
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基于VMD和FCM聚类算法的海上风机支撑结构损伤识别方法
3
作者 任义建 刁延松 +1 位作者 吕建达 侯敬儒 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期184-191,286,共9页
利用响应和有监督学习算法对运行状态下海上风机支撑结构进行损伤识别时,会遇到响应中能量占比很高的谐波成分影响和有监督学习算法需人工定义标签等问题。为此,利用变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)和模糊C均值(fuzz... 利用响应和有监督学习算法对运行状态下海上风机支撑结构进行损伤识别时,会遇到响应中能量占比很高的谐波成分影响和有监督学习算法需人工定义标签等问题。为此,利用变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)和模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类算法进行海上风机支撑结构损伤识别。为剔除响应中的谐波成分,首先利用VMD对加速度响应进行分解,选取结构模态响应(仅含有结构自振频率)作为分析信号。然后计算模态响应的时域、能量和能量比值及样本熵特征构造特征矩阵,利用主成分分析对特征矩阵进行降维,得到损伤特征矩阵。将损伤特征矩阵输入FCM聚类算法,通过聚类分析得到结构的损伤状态。位移激励下海上风机支撑结构损伤识别模型试验数据验证了该方法的有效性。该方法属于无监督学习算法,无需标注标签且不受谐波成分的影响。 展开更多
关键词 海上风机支撑结构 损伤识别 变分模态分解(VMD) 模糊C均值(FCM)聚类算法 无监督学习算法
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基于挠度影响线和HPO算法的桥梁结构损伤识别
4
作者 马娴 孙畅 +3 位作者 顾箭峰 昝建航 杨雨厚 吴志鸿 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期516-528,共13页
为了提高桥梁结构损伤识别的精度和效率,通过结合挠度影响线和猎食者优化(HPO)算法,提出了一种新的两阶段损伤识别方法。利用结构挠度影响线二阶导差值定位损伤后,基于挠度相关度系数构建目标函数,采用HPO算法量化结构损伤。通过简支梁... 为了提高桥梁结构损伤识别的精度和效率,通过结合挠度影响线和猎食者优化(HPO)算法,提出了一种新的两阶段损伤识别方法。利用结构挠度影响线二阶导差值定位损伤后,基于挠度相关度系数构建目标函数,采用HPO算法量化结构损伤。通过简支梁数值模型和一座三跨连续刚构桥验证其有效性和鲁棒性,并与基于HPO算法的损伤识别方法进行对比。结果表明,基于挠度影响线和HPO算法的桥梁结构损伤识别方法能准确定位和量化单点和多点损伤,同时具有良好的抗噪能力;与基于HPO算法的方法相比能够更精确地量化结构损伤,显著减少了算法搜索维度,损伤识别效率提高超40%。 展开更多
关键词 桥梁结构健康监测 损伤识别 挠度影响线 猎食者优化算法
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海上风机的频域动载荷识别方法
5
作者 马福萱 张猛 +3 位作者 张金钊 朱凡 李至华 曲先强 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1073-1081,共9页
海上风机在运行中受到的气动载荷对于分析风机结构的健康状况至关重要,因此准确获取气动载荷信息显得尤为必要。本文基于频域随机动载荷识别理论,结合测点优化算法和Moore Penrose广义逆方法,提出了一种适用于海上导管架风机的气动载荷... 海上风机在运行中受到的气动载荷对于分析风机结构的健康状况至关重要,因此准确获取气动载荷信息显得尤为必要。本文基于频域随机动载荷识别理论,结合测点优化算法和Moore Penrose广义逆方法,提出了一种适用于海上导管架风机的气动载荷识别方法。通过以实际运行中的风机为研究对象,并进行仿真实验,验证了该方法的可行性和准确性。基于遗传算法的测点优化方法将原始的1656个测点优化至6个测点,更符合工程实际需要。利用优化后的测点识别出的气动载荷谱表现出较高的精度。利用识别的载荷谱计算疲劳损伤与原始的疲劳损伤值相比,相对误差仅为2%左右。所提出的方法有效地解决了在实际运行中难以获取气动载荷信息的问题。 展开更多
关键词 频域动载荷识别 Moore Penrose广义逆 数学模型不适定问题 遗传算法 疲劳损伤计算 导管架式风机 风机载荷 传感器位置优化
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基于融合WM算法的Mamdani型模糊推理的板桥损伤定量分析 被引量:1
6
作者 项长生 王旭 +2 位作者 赵华 狄生奎 王立宪 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期173-180,共8页
为对板桥局部位置的损伤程度进行定量分析,提出1种基于融合WM算法的Mamdani型模糊推理板桥损伤定量分析方法,探讨影响面指标和损伤程度之间的独特联系,并通过MIDAS及Python模拟计算并分析板的损伤程度。研究结果表明:模糊逻辑系统具有... 为对板桥局部位置的损伤程度进行定量分析,提出1种基于融合WM算法的Mamdani型模糊推理板桥损伤定量分析方法,探讨影响面指标和损伤程度之间的独特联系,并通过MIDAS及Python模拟计算并分析板的损伤程度。研究结果表明:模糊逻辑系统具有较为出色的记忆能力。当融合WM算法到模糊逻辑系统中时,不论是单点损伤还是多点损伤,都能对板桥的损伤程度进行准确识别;当未融合WM算法时,由于其模糊规则没有进行置信度计算,将错误的规则也计算在内,最终导致定量结果精度下降。研究结果可为板桥结构的损伤评估和维护策略提供较为科学准确的参考。 展开更多
关键词 板桥 模糊逻辑 WM算法 损伤识别 影响面
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结合蜉蝣算法和响应面的结构静力损伤识别
7
作者 宋彦朋 陈辉 +1 位作者 黄斌 吴志峰 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期702-708,共7页
提出了一种结合蜉蝣智能搜索算法和静位移响应面的结构损伤识别方法.首先构造了基于灵敏度的静力损伤识别方程残差和位移残差指标的正则化优化目标函数,然后采用人工智能领域的蜉蝣算法来识别结构单元级别的损伤.在优化过程中,为了解决... 提出了一种结合蜉蝣智能搜索算法和静位移响应面的结构损伤识别方法.首先构造了基于灵敏度的静力损伤识别方程残差和位移残差指标的正则化优化目标函数,然后采用人工智能领域的蜉蝣算法来识别结构单元级别的损伤.在优化过程中,为了解决静力加载点和位移测点不一致的问题,利用模型凝聚和位移扩展方法重新构建了损伤识别方程.同时,利用静位移响应面计算目标函数中的位移残差,避免了耗时的有限元计算,提高了优化效率.简支梁的数值算例结果表明,本文方法在寻优速度和精度方面均优于传统的粒子群法和差分进化算法;与单独基于静力损伤识别方程残差或位移残差指标的方法相比,识别损伤更为准确.铝合金悬臂梁损伤识别的静载实验进一步验证了本文方法的高效率和有效性. 展开更多
关键词 蜉蝣算法 静力损伤识别 响应面 静力损伤方程 静力残差
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基于遥感数据的工程结构损伤动态识别研究
8
作者 关宏洁 田晶 王群 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期85-89,94,共6页
以定期监测工程结构状况为目标,提出了基于遥感数据的工程结构损伤动态识别方法,解决获取影像粗糙问题,提升微小工程结构损伤识别效果。运用二维Tsallis交叉熵计算工程结构遥感影像的二维直方图,通过在布谷鸟搜索算法(CS)中引入Logisti... 以定期监测工程结构状况为目标,提出了基于遥感数据的工程结构损伤动态识别方法,解决获取影像粗糙问题,提升微小工程结构损伤识别效果。运用二维Tsallis交叉熵计算工程结构遥感影像的二维直方图,通过在布谷鸟搜索算法(CS)中引入Logistic映射的混沌扰动算子,形成混沌CS算法,完善二维Tsallis交叉熵的阈值选择过程,获取最佳阈值后,分割工程结构遥感影像,增强处理分割后的遥感影像,并将处理后的影像作为SVM分类识别模型输入,完成损伤动态识别、归类。实验结果表明,该方法获取遥感影像精度极高,分割影像清晰且各区域边缘完整,能够识别微小的裂缝损伤,最大程度还原裂缝宽度及线性特征,识别结果影像信息含量大,且识别均方误差低、平方相关系数高。 展开更多
关键词 遥感数据 工程结构 损伤动态识别 混沌CS算法 SVM 遥感分割
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基于改进粒子群算法的层合板损伤定量检测方法 被引量:2
9
作者 田淑侠 郝冉 +2 位作者 陈振茂 秦志辉 李广棵 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第28期12071-12077,共7页
针对层合板在加工和服役过程中出现的结构损伤问题,提出基于差分法和改进粒子群算法的两阶段损伤定量检测方法。首先,采用单元弹性模量降低的方法定义了结构损伤单元,通过结构振动特性分析获得了不同损伤工况层合板数值模型的模态参数,... 针对层合板在加工和服役过程中出现的结构损伤问题,提出基于差分法和改进粒子群算法的两阶段损伤定量检测方法。首先,采用单元弹性模量降低的方法定义了结构损伤单元,通过结构振动特性分析获得了不同损伤工况层合板数值模型的模态参数,运用差分法识别了损伤大致区域。其次,利用改进的粒子群算法定量计算损伤的精确位置和程度。所提算法通过待测结构模型和迭代更新后有限元模型模态参数的柔度矩阵构建目标函数,引入变异因子以使算法有效的跳出局部收敛,MS算子减少了健康单元对真实损伤单元损伤程度的影响。结果表明:基于改进的粒子群算法可精确识别复合材料层合板结构损伤单元的位置和损伤程度。 展开更多
关键词 层合板 损伤识别 差分法 改进粒子群算法 定量检测
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基于IKS和潮流熵的电网关键节点识别与抗毁性分析 被引量:1
10
作者 田京京 邢康 +1 位作者 马永翔 闫群民 《电力科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1-10,共10页
为提高电网关键节点识别和抗毁性分析的准确性和速度,综合考虑拓扑结构与电气特性,将改进K-shell分解法(improved K-shell algorithm,IKS)中拓扑信息熵用潮流熵代替,将K壳值(Ks)和潮流熵加权求和所得值定义为评估节点重要度的新指标—... 为提高电网关键节点识别和抗毁性分析的准确性和速度,综合考虑拓扑结构与电气特性,将改进K-shell分解法(improved K-shell algorithm,IKS)中拓扑信息熵用潮流熵代替,将K壳值(Ks)和潮流熵加权求和所得值定义为评估节点重要度的新指标——节点重要度综合值,据该值大小对节点重要度进行排序,从而得到IKS与潮流熵的电网关键节点识别模型。以IEEE-118节点系统为例,用本文所提出方法和4种传统的关键节点识别方法进行节点识别,并以不同的攻击强度实施随机攻击和蓄意攻击试验,通过节点重要度排序、电网的最大连通子图规模及网络效率分析,验证本文所提出的基于IKS与潮流熵的关键节点识别方法优于介数中心性和接近中心性。 展开更多
关键词 电网 关键节点识别 K-shell分解法 潮流熵 抗毁性
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基于改进灰狼优化算法的结构损伤识别 被引量:4
11
作者 谢少鹏 吴柏生 +2 位作者 赵秀婷 邹敏清 林丹锐 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期256-262,共7页
结合模态柔度矩阵、广义模态柔度矩阵和振型三个识别精度较好的指标,构造新的目标函数求解损伤识别问题。通过Nelson方法求解得到的频率与振型的导数,得到对结构刚度发生变化时更具敏感性的位置,然后在这些位置布置传感器以提取结构信... 结合模态柔度矩阵、广义模态柔度矩阵和振型三个识别精度较好的指标,构造新的目标函数求解损伤识别问题。通过Nelson方法求解得到的频率与振型的导数,得到对结构刚度发生变化时更具敏感性的位置,然后在这些位置布置传感器以提取结构信息。针对原有的灰狼算法虽然全局搜索能力强,但是存在局部搜索精度差的问题,本文从初始种群和收敛因子等方面着手,改善灰狼算法的局部搜索能力及收敛速度。最后利用提出的方法,通过识别梁模型及桁架模型中的损伤单元说明本文方法的有效性。 展开更多
关键词 结构损伤识别 灰狼算法 灵敏度定位法 动力特性参数 Nelson方法
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基于遗传算法的高速铁路桥梁损伤识别
12
作者 杨宏印 张威 +2 位作者 曹鸿猷 吴楠昊 刘章军 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第7期925-930,985,共7页
针对高速铁路桥梁结构服役局部损伤问题,文章提出一种改进损伤识别因子并结合遗传算法的损伤识别方法。推导了任意单元长度组合的车辆-轨道-桥梁耦合单元及其动力方程,遗传算法采用锦标赛策略及最优保存策略2种选择算子,引入灾变及邻域... 针对高速铁路桥梁结构服役局部损伤问题,文章提出一种改进损伤识别因子并结合遗传算法的损伤识别方法。推导了任意单元长度组合的车辆-轨道-桥梁耦合单元及其动力方程,遗传算法采用锦标赛策略及最优保存策略2种选择算子,引入灾变及邻域搜索机制。通过对不同损伤工况进行多次独立重复计算,对算法的稳定性与准确性进行统计分析。结果表明:在信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)大于25 dB时,识别效果好,极少数误判的结果大概率存在于真实损伤位置的附近或对称处;与单个单元损伤情况相比,多个单元损伤工况平均第一次出现最优解的迭代次数略高,但整体都偏低;SNR与识别率(identification rate,IR)呈“扁S”型Logistic曲线关系。 展开更多
关键词 车辆-轨道-桥梁耦合系统 动力响应 损伤识别 遗传算法 高斯白噪声
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基于改进YOLOv8的风电叶片表面损伤检测与识别方法 被引量:6
13
作者 吴博阳 毛胜轲 +3 位作者 林特宇 任浩杰 蔡海洋 李扬 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1260-1268,共9页
针对风电叶片极易出现损伤和故障,且制造和维护成本高昂等问题,提出了一种基于改进YOLOv8模型的风电叶片表面损伤检测与识别方法。首先,将现场拍摄到的高清叶片图像作为实验数据集,并将其按比例随机划分为训练集、验证集和测试集;然后,... 针对风电叶片极易出现损伤和故障,且制造和维护成本高昂等问题,提出了一种基于改进YOLOv8模型的风电叶片表面损伤检测与识别方法。首先,将现场拍摄到的高清叶片图像作为实验数据集,并将其按比例随机划分为训练集、验证集和测试集;然后,在YOLOv8模型中引入了动态数据增强算法Mosaic、Mixup及离线数据增强算法Albumentations,对训练数据集进行了扩充,解决了模型在有限数据集下的泛化性问题;最后,使用卷积注意力模块(CBAM)和梯度协调机制(GHM)/Focal loss算法等手段加强了模型的损伤检测能力,改进了样本分布不均衡问题,建立了一种先进的风电叶片表面损伤检测与识别方法,提升了YOLOv8模型对叶片损伤的检测精度。研究结果表明:改进后的YOLOv8模型在计算量和参数量都较低的情况下,其平均精度(AP)、平均召回率(AR)都超越了同等配置下的快速区域卷积神经网络(Faster R-CNN)模型。改进后的YOLOv8模型在交并比(IoU)阈值为0.5时的AP和AR分别达到了73.2%和58.8%,验证了该方法在风电叶片损伤检测方面具有一定的可靠性和有效性。 展开更多
关键词 风电叶片损伤识别 YOLOv8 目标检测 数据增强算法 卷积注意力模块 梯度协调机制 平均精度 平均召回率 快速区域卷积神经网络 交并比
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基于流形学习算法的马铃薯机械损伤机器视觉检测方法 被引量:33
14
作者 汪成龙 李小昱 +2 位作者 武振中 周竹 冯耀泽 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期245-252,共8页
针对马铃薯表面芽眼和凹凸不平的影响,使之马铃薯机械损伤难以检测的问题,该文提出了一种基于流形学习算法的马铃薯机械损伤检测方法。首先利用马铃薯图像的显著图分割出马铃薯区域,然后利用主成分分析(principal component analysis,P... 针对马铃薯表面芽眼和凹凸不平的影响,使之马铃薯机械损伤难以检测的问题,该文提出了一种基于流形学习算法的马铃薯机械损伤检测方法。首先利用马铃薯图像的显著图分割出马铃薯区域,然后利用主成分分析(principal component analysis,PCA)、等距映射(isometric mapping,Isomap)和局部线性嵌入(locally-linear embedding,LLE)3种流形学习方法提取马铃薯区域图像特征参数,然后分别建立基于3种流形特征的支持向量机(support vector machine,SVM)分类模型PCA-SVM、Isomap-SVM和LLE-SVM,利用网格搜索法(grid search)、遗传算法(genetic algorithm,GA)以及粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)3种模型参数优化方法,优化支持向量机模型的惩罚参数c和RBF核参数g,以建立最优分类模型,最后比较3种分类模型的识别效果,确定最优分类模型。研究结果表明,PCA-SVM分类模型对训练集识别率为100%,测试集识别率为100%;Isomap-SVM分类模型对训练集识别率为100%,测试集识别率为91.7%;LLE-SVM分类模型对训练集识别率为100%,测试集识别率为91.7%,表明PCA、Isomap和LLE 3种流形学习方法用于马铃薯机械损伤检测是可行的,其中PCA-SVM分类模型检测效果最优。 展开更多
关键词 机器视觉 识别 算法 流形学习 机械损伤 马铃薯
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噪声影响下基于改进损伤识别因子和遗传算法的结构损伤识别 被引量:21
15
作者 黄民水 吴玏 朱宏平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第21期168-174,共7页
提出一种考虑噪声影响基于改进损伤识别因子和遗传算法的结构损伤识别方法。介绍结构损伤识别的参数化思想,并提出一种考虑不同模态信息和权重系数的损伤识别因子。在选择算子、交叉算子、变异算子以及自适应交叉和变异等方面对遗传算... 提出一种考虑噪声影响基于改进损伤识别因子和遗传算法的结构损伤识别方法。介绍结构损伤识别的参数化思想,并提出一种考虑不同模态信息和权重系数的损伤识别因子。在选择算子、交叉算子、变异算子以及自适应交叉和变异等方面对遗传算法进行改进,并在无噪声情况下,对一简支梁和连续梁进行了损伤识别,识别效果非常好,验证了方法的正确性和有效性。分别考虑随机噪声和高斯白噪声对简支梁进行损伤识别,发现该方法在噪声水平不很高情况下,识别效果很好。最后,在一钢框架基准有限元模型基础上,考虑四种损伤工况进行损伤识别,识别结果较好,该方法能够很好地应用于结构的损伤识别和健康监测。 展开更多
关键词 结构损伤识别 改进损伤识别因子 遗传算法 随机噪声 高斯白噪声 基准有限元模型
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结构智能健康诊断的理论与方法 被引量:67
16
作者 董聪 范立础 陈肇元 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期11-24,共14页
对近 2 0年来国际上在基于动力学参数的结构健康诊断方面的成就与问题进行了系统的回顾和总结 ,扩展了目前流行的一些结构健康诊断方法 ,建立了一系列新的结构健康诊断公式。从中发现 :①结构的总体刚度矩阵 [K],模态特征值λj 和模态振... 对近 2 0年来国际上在基于动力学参数的结构健康诊断方面的成就与问题进行了系统的回顾和总结 ,扩展了目前流行的一些结构健康诊断方法 ,建立了一系列新的结构健康诊断公式。从中发现 :①结构的总体刚度矩阵 [K],模态特征值λj 和模态振型 [Φ]j 之间存在以下关系δλj=[Φ]Tj [δK][Φ]j 和δλj≤ 0。②对于损伤结构 ,[δΦ]=0和 {δλ}=0同时发生的情况一定不存在。也就是说 ,结构损伤必然会在结构的内禀动力特征 {Φ ,λ}上得到完整的反映。这一发现回答了人们长期以来的一项争论 ,即结构的内禀动力特征 {Φ ,λ}是否足以作为结构损伤识别和定位的充分条件 ,答案是肯定的。③通常应变类结构动力学参数比位移类结构动力学参数对结构损伤更敏感。④利用多层前向人工神经网络的自组织学习功能和广义遗传算法的全局优化功能 ,设计一个基于广义遗传算法和人工神经网络的混合型结构智能健康诊断演化系统是可行的 ,且该系统的知识库可实现自主进化。 展开更多
关键词 智能健康诊断 损伤识别 定位 在线风险预警 广义遗传算法 人工神经网络 结构体系 动力学参数
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基于遗传算法的结构损伤识别及其程序设计 被引量:8
17
作者 朱劲松 高嫦娥 肖汝诚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1952-1956,共5页
遗传算法具有较强的全局寻优能力和鲁棒性,应用于土木工程结构监测与检测评估的损伤识别中.为了使该方法进一步实用化,将通用的大型有限元软件ANSYS应用到遗传算法的适值计算之中,综合运用Visual C和Matlab混合编程以及基于APDL的ANSYS... 遗传算法具有较强的全局寻优能力和鲁棒性,应用于土木工程结构监测与检测评估的损伤识别中.为了使该方法进一步实用化,将通用的大型有限元软件ANSYS应用到遗传算法的适值计算之中,综合运用Visual C和Matlab混合编程以及基于APDL的ANSYS二次开发技术编制能应用于大型工程结构优化和损伤识别的通用程序,用户能够根据工程经验和参数分析的结果选择最有效的遗传算子和参数.仿真算例证明遗传算法的损伤识别能力和本文程序的实用性与通用性. 展开更多
关键词 土木工程 损伤识别 遗传算法 VISUAL C++ 程序开发
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基于改进遗传算法框架结构损伤识别 被引量:5
18
作者 李慧 丁万宁 +1 位作者 周明姬 王二成 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期973-977,共5页
为了准确快速地对结构进行健康检测,文章将遗传算法用于框架结构的损伤识别,以刚度系数损伤因子为设计变量,计算与测量出的结构固有频率和振型加权组合差值为目标函数;针对基本算法在选择交叉率和变异率时的问题,对遗传算法的选择算子... 为了准确快速地对结构进行健康检测,文章将遗传算法用于框架结构的损伤识别,以刚度系数损伤因子为设计变量,计算与测量出的结构固有频率和振型加权组合差值为目标函数;针对基本算法在选择交叉率和变异率时的问题,对遗传算法的选择算子、交叉算子和变异算子流程进行了改进;将操作算子并行地施加在父代个体上,提高交叉率和变异率至100%,同时,对相似个体施加惩罚算子,以保持个体的差异性,既保存了父代中的较优个体,又不至于陷入局部最优。3层的钢框架单变量和多变量损伤算例分析结果表明,改进遗传算法能较好地识别出结构的损伤位置和损伤程度。 展开更多
关键词 改进遗传算法 损伤识别 框架结构 固有频率 振型
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智能优化算法在结构损伤识别中的应用 被引量:6
19
作者 王延伟 宋旭坤 +1 位作者 温瑞智 丰彪 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第4期44-51,共8页
利用智能优化算法进行结构的损伤识别是近年来的研究热点,其基本思路是将实测数据和数值模型的输出定义为结构参数的目标函数,通过搜索目标函数的最小值来得到结构参数,并根据这些参数在损伤前后的变化情况来识别损伤。目标函数可以有... 利用智能优化算法进行结构的损伤识别是近年来的研究热点,其基本思路是将实测数据和数值模型的输出定义为结构参数的目标函数,通过搜索目标函数的最小值来得到结构参数,并根据这些参数在损伤前后的变化情况来识别损伤。目标函数可以有多种定义方式,智能优化算法也有多种算法可以选择,为了得到最佳的计算效果,利用4种目标函数和3种智能优化算法进行了损伤识别的数值模拟。计算结果表明,由加速度时程响应定义的目标函数与差分进化算法相结合具有很好的识别精度和抗噪能力。 展开更多
关键词 损伤识别 参数辨识 智能优化算法 目标函数
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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:13
20
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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