基于支持向量回歸機的顆粒阻尼減振結(jié)構(gòu)阻尼特性研究.pdf

1、相比其它阻尼減振技術，如粘彈性阻尼技術，顆粒阻尼技術具有更好的魯棒性。顆粒阻尼減振結(jié)構(gòu)的阻尼特性隨顆粒參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)及阻尼器參數(shù)呈高度的非線性變化特性。顆粒參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)和阻尼器參數(shù)對顆粒阻尼結(jié)構(gòu)減振效果的影響規(guī)律是目前大多數(shù)國內(nèi)外學者主要關注的研究方向。目前主要采用實驗方法研究其對結(jié)構(gòu)減振效果的影響，實驗方法優(yōu)點是數(shù)據(jù)可靠性高，但缺點是耗時、效率低、成本高。因此，構(gòu)建一種能預測帶顆粒阻尼減振結(jié)構(gòu)阻尼特性的方法具有重要的意義。
　

2、　首先，為了研究帶顆粒阻尼減振結(jié)構(gòu)阻尼特性的預測方法，本文將基于結(jié)構(gòu)風險最小化的支持向量回歸機研究帶顆粒阻尼減振結(jié)構(gòu)的阻尼特性預測。主要研究了以下四個方面內(nèi)容：1.搭建了帶顆粒阻尼懸臂梁結(jié)構(gòu)實驗系統(tǒng)，測試了各種參數(shù)對顆粒阻尼懸臂梁結(jié)構(gòu)減振性能的影響；2.研究了預取值方式對預測結(jié)果準確性的影響規(guī)律；3.比較了遺傳算法、交叉驗證算法和粒子群算法三種不同算法在搜索最優(yōu)支持向量回歸機結(jié)構(gòu)參數(shù)方面的性能優(yōu)劣；4.利用支持向量回歸機對帶顆粒阻尼結(jié)構(gòu)

3、的阻尼特性進行預測，并通過實驗進行驗證。結(jié)果表明：偶數(shù)標號數(shù)據(jù)項分別取平均值、均方根值和前一標號值三種方式對預測結(jié)果準確性的影響很小，三種取值方式都可以滿足支持向量回歸機模型的需要；三種優(yōu)化算法都可以為預測模型搜索到最佳參數(shù)，且建立的預測模型精度差別很??；基于帶顆粒阻尼懸臂梁結(jié)構(gòu)阻尼特性預測模型的預測值與實驗值的平均相對誤差為15.1％；通過預測分析可以確定顆粒密度、填充率、振幅和顆粒阻尼器距固定端的距離為減振性能的主要影響因素，顆粒直

4、徑為次要影響因素。
　　其次，為了提高帶顆粒阻尼減振結(jié)構(gòu)的阻尼特性預測方法的通用性，本文在遺傳算法優(yōu)化支持向量回歸機結(jié)構(gòu)參數(shù)的基礎上將支持向量回歸機用于帶顆粒阻尼平板結(jié)構(gòu)的阻尼特性預測研究。分別研究了以下三個方面的內(nèi)容：1.搭建了帶顆粒阻尼平板結(jié)構(gòu)實驗系統(tǒng)，測試了各種參數(shù)對顆粒阻尼平板結(jié)構(gòu)減振性能的影響；2.討論核函數(shù)類型、終止代數(shù)和種群規(guī)模對帶顆粒阻尼平板結(jié)構(gòu)阻尼特性預測模型精度的影響規(guī)律；3.遺傳算法優(yōu)化參數(shù)的基礎上利用支持向

5、量回歸機對帶顆粒阻尼平板結(jié)構(gòu)的阻尼特性進行預測，并通過實驗進行驗證。結(jié)果表明：在選擇高斯徑向基核函數(shù)、適合的終止代數(shù)和種群規(guī)模的基礎上，基于帶顆粒阻尼平板結(jié)構(gòu)阻尼特性預測模型的預測值與實際值的平均相對誤差為12.9%；通過預測分析確定顆粒密度、填充率為減振性能的主要影響因素，孔腔布置方式為次要影響因素。
　　最后，本文利用 MATLAB軟件設計開發(fā)了帶顆粒阻尼減振結(jié)構(gòu)阻尼特性預測軟件，推動了參數(shù)優(yōu)化算法和支持向量回歸機在帶顆粒阻尼