交通与运输工程

基于优化 BP 神经网络的梁结构有限元模型修正

展开
  • 1.华南理工大学 土木与交通学院,广东 广州 510640;2.华南理工大学 亚热带建筑科学国家重点实验室,广东 广州 510640
胡俊亮(1984-),男,博士生,主要从事桥梁结构损伤识别与健康监测研究.E-mail:hujunliang1@126.com

收稿日期: 2012-10-10

  修回日期: 2013-04-26

  网络出版日期: 2013-07-01

基金资助

国家自然科学基金资助项目(51208208);广东省交通运输厅科技项目(科技-2012-02-024)

Beam Structure Finite Element Model Updating via BP Neural Network Optimized

Expand
  • 1.School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China;2.State Key Laboratory of Subtropical Building Science,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China
胡俊亮(1984-),男,博士生,主要从事桥梁结构损伤识别与健康监测研究.E-mail:hujunliang1@126.com

Received date: 2012-10-10

  Revised date: 2013-04-26

  Online published: 2013-07-01

Supported by

国家自然科学基金资助项目(51208208);广东省交通运输厅科技项目(科技-2012-02-024)

摘要

传统的基于灵敏度分析的模型修正方法难以确定合适的待修正设计参数,而大多数不依赖灵敏度分析的模型修正方法往往计算量偏大,计算过程复杂.文中采用参数型模型修正方法,引入基于遗传算法优化的 BP 神经网络,以结构动力特征向量为输入量,直接得到修正后设计参数.并由该参数得到有限元模型动力特征向量误差,以此误差最小化为目标函数进行迭代求解,确定最终的修正参数.最后以一座 3 跨连续梁模型进行试验,验证了该方法的准确性与有效性.

本文引用格式

胡俊亮 郑恒斌 陈舟 颜全胜 . 基于优化 BP 神经网络的梁结构有限元模型修正[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2013 , 41(8) : 67 -73 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2013.08.011

Abstract

The traditional model updating methods based on sensitivity analysis can not determine the appropriate design parameters to be updated,and most of the model updating methods independent of sensitivity analysis are complex with large computation.In this paper,a model updating method based on parameters is adopted,and a BP neural network optimized by genetic algorithm is introduced.Then,with the structural dynamic eigen vector as the input,the updated design parameters are directly obtained.The parameters are then used to obtain the structural dynamic eigen vector error of the updated finite element model,and the error minimization is taken as the objective function to implement iterative resolution,thus determining the final updated design parameters.Finally,a 3- span continuous beam model is tested.The results prove that the proposed method is accurate and effective.

文章导航

/