基于改进CHC遗传算法的结构损伤诊断研究 被引量：6

1

作者 黄维平 王晓燕 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2007年第3期232-235,共4页

提出了一种改进的CHC遗传算法,用频率误差和振型误差函数构建目标函数和适应度函数,该方法继承了普通遗传算法和CHC算法的优点,提高了算法的收敛速度。数值算例表明,用改进的CHC遗传算法进行结构损伤诊断时,单构件损伤比SGA算法的计算... 提出了一种改进的CHC遗传算法,用频率误差和振型误差函数构建目标函数和适应度函数,该方法继承了普通遗传算法和CHC算法的优点,提高了算法的收敛速度。数值算例表明,用改进的CHC遗传算法进行结构损伤诊断时,单构件损伤比SGA算法的计算时间缩短60%,多构件损伤可缩短80%。 展开更多

关键词 结构参数识别 结构损伤诊断 遗传算法 chc算法

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结构智能健康诊断的理论与方法 被引量：67

2

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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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

3

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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基于改进遗传算法框架结构损伤识别 被引量：5

4

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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基于Lamb波与时频分析的复合材料结构损伤监测和识别 被引量：8

5

作者 严刚 周丽 孟伟杰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期397-402,共6页

采用将Lamb波和时频分析相结合的方法,对碳纤维增强复合材料层板结构进行在线的连续监测。首先研究Lamb波在复合材料层板结构中的传播问题,利用Mindlin板理论建立了低阶反对称Lamb波在各向异性复合材料层板中随传播角变化的频散关系;然... 采用将Lamb波和时频分析相结合的方法,对碳纤维增强复合材料层板结构进行在线的连续监测。首先研究Lamb波在复合材料层板结构中的传播问题,利用Mindlin板理论建立了低阶反对称Lamb波在各向异性复合材料层板中随传播角变化的频散关系;然后用小波变换对由压电传感元件激励和接收的Lamb波信号在时频域进行分析,提取特征信息,测量出Lamb波在结构中实际传播的飞行时间和群速度,并与理论结果相比较;在此基础上结合理论与实际量测信息,考虑各向异性对Lamb波速度的影响,使用遗传算法确定损伤位置,并估算损伤尺寸。实验研究表明了本文方法的可应用性和有效性。 展开更多

关键词 结构健康监测 损伤识别 LAMB波 MINDLIN板理论 时频分析 遗传算法

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无粘结预应力钢筋混凝土梁的静动力实验研究及刚度识别 被引量：6

6

作者 易伟建 周云 曹冰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期71-75,共5页

对一实验室中无粘结预应力混凝土梁进行了静动力实验研究,得到了三种不同工况下的静力测试结果以及前8阶模态测试结果。对传统的简单遗传算法进行了改进,融合了模拟退火技术的思想,建立了遗传退火算法的串行结构,提高了遗传算法的全局... 对一实验室中无粘结预应力混凝土梁进行了静动力实验研究,得到了三种不同工况下的静力测试结果以及前8阶模态测试结果。对传统的简单遗传算法进行了改进,融合了模拟退火技术的思想,建立了遗传退火算法的串行结构,提高了遗传算法的全局搜索能力。利用遗传退火混合算法,基于梁的前8阶模态值对梁的基线模型进行了识别,并识别了各损伤工况下梁刚度的动力损伤系数。利用静力荷载挠度关系对各阶段梁静力刚度损伤系数进行了研究。比较了无粘结预应力混凝土梁动静刚度之间的规律。 展开更多

关键词 预应力混凝土梁 遗传退火混合算法 损伤诊断 刚度识别

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应用遗传算法和散射Lamb波的板结构损伤识别 被引量：13

7

作者 严刚 周丽 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期291-296,共6页

提出了一种基于遗传算法和散射Lamb波的损伤识别方法,能同时识别板结构中损伤的位置和程度。该方法将结构损伤识别转换为优化问题,结合Lamb波的散射模型,通过最小化理论计算结果与实际量测信息之间的差别,遗传算法自适应地搜索出描述损... 提出了一种基于遗传算法和散射Lamb波的损伤识别方法,能同时识别板结构中损伤的位置和程度。该方法将结构损伤识别转换为优化问题,结合Lamb波的散射模型,通过最小化理论计算结果与实际量测信息之间的差别,遗传算法自适应地搜索出描述损伤位置和程度的参数。为了提高运算效率,采用微种群遗传算法来加速收敛性。数值仿真结果表明了所提出方法的有效性和可应用性。 展开更多

关键词 结构健康监测 损伤识别 微种群遗传算法 散射Lamb波 板结构

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基于遗传优化最小二乘算法的结构损伤识别 被引量：9

8

作者 尹强 周丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期155-159,共5页

基于遗传优化方法,提出一种自适应追踪技术,并结合最小二乘算法,对线性结构和迟滞非线性结构的时变参数进行识别,并由此判断结构的损伤。数值仿真结果表明该方法对结构因损伤引起的参数变化具有敏感性,能够有效地追踪结构参数的变化,识... 基于遗传优化方法,提出一种自适应追踪技术,并结合最小二乘算法,对线性结构和迟滞非线性结构的时变参数进行识别,并由此判断结构的损伤。数值仿真结果表明该方法对结构因损伤引起的参数变化具有敏感性,能够有效地追踪结构参数的变化,识别结构的时变参数,从而检测出结构损伤,包括损伤的发生时刻,以及损伤的位置和程度;此外,还对线性结构进行了实验验证,实验结果表明所提方法能够有效追踪结构参数的变化,从而识别出结构的损伤,具有实际应用价值。 展开更多

关键词 自适应追踪 系统辨识 损伤识别 迟滞非线性结构 遗传优化算法

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基于SHMSRM系统传感器分布优化的损伤识别技术 被引量：2

9

作者 徐廷学 陈海建 +2 位作者 滕克难 卢洪义 顾钧元 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期280-284,共5页

针对固体火箭发动机结构健康监测(SHMSRM)系统的传感器合理布置问题,提出了基于遗传算法的传感器分布优化。利用ANSYS软件对药柱有限元模型进行了应变分析和模态分析,得到了传感器优化布局初选点,再基于遗传算法对初选点进行优化排序。... 针对固体火箭发动机结构健康监测(SHMSRM)系统的传感器合理布置问题,提出了基于遗传算法的传感器分布优化。利用ANSYS软件对药柱有限元模型进行了应变分析和模态分析,得到了传感器优化布局初选点,再基于遗传算法对初选点进行优化排序。阐述了该系统的损伤识别原理,基于应变传感器所收集的信息,确定了以应变模态变化率作为损伤识别指标,提出了应用应变模态分析解决药柱的损伤识别问题。算例证明了此方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 结构健康监测 传感器分布优化 损伤识别 有限元 遗传算法 应变模态

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结构损伤识别的耦合神经网络方法 被引量：1

10

作者 焦莉 李宏男 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第1期73-76,共4页

目的基于误差传播算法的BPNN和基于自适应共振理论的ART神经网络,提出一种耦合神经网络的三级识别模型,以实现对结构损伤的自主识别.方法采用分步识别的思想,利用ART神经网络首先识别出有损伤的层,然后用遗传算法搜索最佳的BP神经网络... 目的基于误差传播算法的BPNN和基于自适应共振理论的ART神经网络,提出一种耦合神经网络的三级识别模型,以实现对结构损伤的自主识别.方法采用分步识别的思想,利用ART神经网络首先识别出有损伤的层,然后用遗传算法搜索最佳的BP神经网络结构来分别识别结构损伤的具体位置和损伤程度.结果通过对结构健康监测基准问题的计算表明,提出的耦合神经网络的识别模型能够自主识别结构损伤的发生,正确识别结构损伤的具体位置和损伤程度.结论基于误差传播算法的BPNN和基于自适应共振理论的ART神经网络组成的耦合神经网络识别模型具有自主识别结构损伤发生的能力,且识别速度快,能够正确识别结构损伤发生的具体位置和损伤程度,适宜于在线监测. 展开更多

关键词 神经网络 遗传算法 耦合神经网络 损伤识别 基准结构

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浅海导管架平台结构损伤诊断试验研究 被引量：4

11

作者 刘杰鸣 李绂 +1 位作者 黄维平 石湘 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2011年第4期37-42,共6页

基于模型试验研究了浅海导管架平台的结构损伤诊断,采用标量型ARMA模型识别出结构的三阶模态参数,分别采用遗传算法和模态应变能法对试验模型不同模拟损伤工况进行了损伤诊断。基于遗传算法,提出了采用不同自由度一阶模态参数的损伤诊... 基于模型试验研究了浅海导管架平台的结构损伤诊断,采用标量型ARMA模型识别出结构的三阶模态参数,分别采用遗传算法和模态应变能法对试验模型不同模拟损伤工况进行了损伤诊断。基于遗传算法,提出了采用不同自由度一阶模态参数的损伤诊断方法。研究表明,由于海洋平台的前三阶模态分别为不同自由度的一阶模态,采用两阶或三阶模态识别损伤时,损伤杆件影响较小的自由度方向的模态参数对结构的损伤诊断将产生不利的影响,成为识别噪声。因此,可分别采用不同自由度的一阶模态进行结构损伤诊断。 展开更多

关键词 导管架平台 结构损伤诊断 模态应变能法 遗传算法 模态识别

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结构损伤参量灵敏度分析的传感器数量位置优化 被引量：4

12

作者 孙晓丹 欧进萍 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1530-1535,共6页

为判断结构是否存在一定水平的损伤,对结构健康监测系统中所需的加速度传感器的最小数目及其位置进行计算.以损伤参量的灵敏度技术为基础,根据结构损伤对各种损伤参量的影响范围的不同,以遗传算法为工具,针对各种损伤参量得出所需传感... 为判断结构是否存在一定水平的损伤,对结构健康监测系统中所需的加速度传感器的最小数目及其位置进行计算.以损伤参量的灵敏度技术为基础,根据结构损伤对各种损伤参量的影响范围的不同,以遗传算法为工具,针对各种损伤参量得出所需传感器的最小数目以及其配置位置.通过对19自由度的简支梁进行仿真分析,得到对于不同损伤参量进行损伤识别所需加速度传感器最小数目和位置,结果表明对于该算例,柔度法所需传感器数目较少,但是损伤位置比较难确定,而对于模态曲率和模态应变能所需传感器比较多.通过该布置方法可以对结构损伤情况的损伤位置有大致评估,对多损伤状态的最大损伤处有初步定位. 展开更多

关键词 传感器优化 损伤识别 灵敏度 误差分析 遗传算法

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基于遗传算法的两阶段铁路桥梁结构损伤识别 被引量：7

13

作者 程东风 王万庆 +2 位作者 张秀成 王昌军 杨宏印 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第16期7096-7103,共8页

采用智能优化算法对结构进行损伤识别时,通常假定实际损伤位置和有限元模型单元划分形式一致。为研究当两者之间存在差异时,对其识别效果的影响,提出了一种新的损伤识别方法。对传统遗传算法中的选择、交叉及变异3种算子进行了改进,并... 采用智能优化算法对结构进行损伤识别时,通常假定实际损伤位置和有限元模型单元划分形式一致。为研究当两者之间存在差异时,对其识别效果的影响,提出了一种新的损伤识别方法。对传统遗传算法中的选择、交叉及变异3种算子进行了改进,并引入灾变和邻域搜索机制。通过一个工程算例对不同损伤工况进行多次独立重复计算,对算法的稳定性和收敛速度进行了分析。此外,还讨论了噪声、测点数目和列车速度对识别结果的影响。结果表明:即使损伤位置与有限元模型的单元划分形式不同,所提方法也能准确定位损伤位置,但会在一定程度上影响定量结果;所提方法收敛速度快,计算效率高于传统的一次识别方法。 展开更多

关键词 桥梁结构 损伤识别 遗传算法 车-桥耦合振动 动力响应

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火箭蒙皮上梁结构的损伤识别方法研究 被引量：2

14

作者 毛行 陈家照 张炜 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第3期193-198,共6页

针对火箭蒙皮上梁结构损伤识别问题,首先利用基于模态应变能的损伤识别指标,对火箭蒙皮上梁结构进行损伤位置识别,再利用基于广义柔度矩阵的损伤敏感函数并结合遗传算法,对火箭蒙皮上梁结构进行损伤程度大小的计算。该损伤识别方法以结... 针对火箭蒙皮上梁结构损伤识别问题,首先利用基于模态应变能的损伤识别指标,对火箭蒙皮上梁结构进行损伤位置识别,再利用基于广义柔度矩阵的损伤敏感函数并结合遗传算法,对火箭蒙皮上梁结构进行损伤程度大小的计算。该损伤识别方法以结构损伤导致模态参数变化为依据,通过对比损伤前后模态应变能变化构建损伤识别指标。在数值仿真中,对T型梁进行方法验证,发现该方法能够准确识别损伤位置和大小。最后根据火箭蒙皮上T型梁结构特点,设计试验并研究方法的可行性,发现在T型梁结构上,该方法能够有效地识别损伤位置和大小,误差均在5%以下。 展开更多

关键词 振动与波 结构损伤识别 模态应变能 广义柔度矩阵 遗传算法

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