基于遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡結合的大壩損傷識別.pdf

1、我國是一個水利水電大國,每個大壩在設計的使用期內(nèi),很有可能出現(xiàn)各種病害,這些病害若不及時發(fā)現(xiàn),任其發(fā)展,輕則影響水電站設計功能的發(fā)揮,重則可能造成壩潰廠毀,殃及下游的人民的人民的生命財產(chǎn)。因此,有必要適時地對它們進行安全監(jiān)測和損傷分析。 結構發(fā)生損傷必然導致結構動力特性的改變,基于結構動力特性的結構損傷識別是當前學術界和工程界研究的熱點。本文首先對結構損傷識別的理論與方法進行了闡述,探討了頻率、振型、應變等模態(tài)參數(shù)變化與損傷的內(nèi)

2、在聯(lián)系,指基于頻率改變的方法屬于發(fā)展最早的利用動力參數(shù)變化檢測結構損傷的方法,也在不斷的改進和發(fā)展中展現(xiàn)出其測試簡便準確、應用方便等優(yōu)點。 其次對一種較好的全局尋優(yōu)算法-遺傳算法進行了研究,指出了其缺陷和不足,并對自然界生物進化過程中種群分化、優(yōu)種保護、優(yōu)勝劣汰等現(xiàn)象進行了研究,提出了基于浮點編碼的遺傳算法。通過對一目標函數(shù)的試算,表明本文所提方法是一種有效的全局尋優(yōu)算法； 對于傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡收斂速度慢,易陷入局部最小等

3、缺陷,用本文所提出的遺傳算法對其進行改進,優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡的權值,提高了神經(jīng)網(wǎng)絡的全局尋優(yōu)能力和訓練速度；繼而從神經(jīng)網(wǎng)絡的結構損傷識別能力入手,探討了用神經(jīng)網(wǎng)絡進行結構損傷識別的基本原理,并應用本文的改進遺傳-神經(jīng)網(wǎng)絡對結構進行損傷識別。 本文以頻率變化作為改進遺傳.神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入向量并進行訓練,應用訓練后的神經(jīng)網(wǎng)絡對彈簧質量系統(tǒng)和重力壩進行損傷的定位和損傷程度的標定,結果表明了基于本文改進遺傳-神經(jīng)網(wǎng)絡的結構損傷識別方法彌補了傳統(tǒng)