基于小波和人工蜂群算法的悬索桥结构损伤识别方法研究

来源 :长沙理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xxxx000456
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为满足人们的生活和生产的需要,各种大型复杂结构不断涌现。因为结构在长期使用过程中不可避免地受到环境侵蚀、荷载长期效应、突变效应等因素的影响,所以会引起结构受损以及抗力减小,更严重的会造成突发性的灾难事故。因此,进行结构损伤识别研究不仅有重要的理论意义而且还有重要的工程应用价值。小波变换作为一种新型的数字信号处理工具,具有“数字显微镜”的美誉,且拥有多分辨率功能以及对信号的自适应性,其拥有的时频局部分析能力可以有效地确定信号奇异点的位置,故小波变换可被应用于结构损伤位置识别。人工蜂群算法是一种模拟自然界蜂群的行为而建立起来的广义邻域搜索算法,该算法通过三种类型蜂在不同情况下的转换,并且利用启发式搜索策略,使其不仅拥有局部搜索能力,还可以进行全局寻优,故可将人工蜂群算法用于结构损伤程度识别。本文将上述两种方法进行有效结合,提出了一种基于小波和人工蜂群算法的结构损伤识别方法,该方法能够有效地实现结构损伤位置和损伤程度的识别。首先建立结构的有限元模型,并通过Lanczos法对结构进行模态分析以得到含损伤信息的转角模态,对转角模态进行求导后得到曲率模态,再对曲率模态进行连续小波变换得到小波系数图,其中小波系数图中的模极大值点位置即为损伤位置。然后利用结构频率和振型构造目标函数,再运用人工蜂群算法对目标函数寻优求解,得到结构的损伤程度。本文通过对含有双损伤和不同损伤程度简支梁的数值模拟分析验证了该方法的有效性。研究了悬索桥结构的损伤识别问题,建立了单跨悬索桥结构的有限元模型并考虑了三种损伤工况,用连续小波变换确定结构损伤的位置,然后在此基础上选取恰当的人工蜂群算法参数,再运用人工蜂群算法对单跨悬索桥结构损伤程度进行识别,三种工况下的损伤识别均取得了较好的效果。在研究单跨悬索桥结构损伤识别的基础上探讨了多跨悬索桥结构的损伤识别问题,研究了多跨悬索桥结构在四种不同损伤工况下的识别问题,运用本文提出的方法对其进行损伤识别,最终取得了较好的识别效果,进一步检验了该方法的有效性及适用性。本文提出的方法可供结构损伤识别的工程应用参考。
其他文献
目的:通过拟用苍术二陈汤为底方辨证加味治疗代谢综合征(MS),采集、分析患者治疗前后血糖、血脂、血压、C肽、胰岛素抵抗指数等相关指标,以研究苍术二陈汤加味治疗痰湿蕴结型M
<正>麝香是鹿子科动物中成熟雄麝香囊中的分泌物,气味芬芳,善于走窜,属于中药中开窍药物之一。性味辛、温,归心脾经,主要化学成分有大环酮类化合物、吡啶类化合物、甾体类化
在运用气功防治高血压取得良好效果基础上,我们进行了气功防治高血压合并冠心病的临床对照研究。并采用多项生理、生化、生物物理指标作了一次性或阶段性气功锻炼前后的对比
主题性站点是含有明确设计理念的地铁车站。通过对北京市部分地铁站点空间文化信息的调研分析,发现存在表现形式缺乏整体设计、内容多从环境文脉直接呈现、信息之间分化独立
科技英语作为一种功能语体是在普通英语的基础上发展起来的。因而无论在词汇方面,还是在语法方面,它同基础英语没有绝对的界限。但是在语言发展的长期过程中,其独特的活动形
随着中国移动互联网迅速发展以及人们上网方式的转变,中国智能手机市场已经到了快速发展的阶段。智能手机产品价格下降速度快、产品更新换代快、技术门槛低、行业竞争激烈,这
镰刀菌和黄曲霉菌是世界上侵染小麦、玉米、水稻、花生等多种粮食和油料作物的病原真菌,不仅降低作物品质和产量,造成巨大的经济损失,还在侵染植物过程中产生多种真菌毒素,人
工伤保险权益是农民工社会保障权的重要组成部分,但由于制度与相关配套设施欠完善,使得农民工在实现工伤保险社会保障权的过程中遭遇了许多困境。本文旨在探究农民工工伤保险
浙江东阳以“人才之乡”和“百工之乡”名闻于世,但“百工之乡”的形成要比“人才之乡”早,且对东阳的社会经济发展影响深远。本文探讨了“百工之乡”的形成、发展过程,提出了促
城市化体现了人类创造的又一次文明,但是,过快的发展却带来了一系列的环境污染和生态破坏问题。目前,生态城市建设已经成为了世界发展的主流,各个国家都在寻求改善城市环境的