【摘要】：預(yù)測砌體墻板破壞模式的細(xì)胞自動機(jī)方法是離散化的方法，其得到的預(yù)測結(jié)果可能存在一些缺陷。例如，墻板的某些破壞位置是一個(gè)個(gè)間斷的點(diǎn)，沒有連成線狀的裂縫；而某些破壞位置連成一片區(qū)域。這些情況有悖于砌體墻板破壞的真實(shí)過程，降低了預(yù)測精度。為了提高預(yù)測結(jié)果的精度和清晰度，本文提出了兩個(gè)解決方案： 其一，提出了基于泰勒展開的匹配準(zhǔn)則：定義兩個(gè)墻板數(shù)字模式中任意位置的狀態(tài)值、梯度和海瑟矩陣的差別，將這些差別線性相加得到總差別，總差別最小時(shí)兩墻板所在區(qū)域即為相似區(qū)域。用新準(zhǔn)則與最小誤差匹配準(zhǔn)則同時(shí)對開洞墻板的破壞模式進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果表明：新準(zhǔn)則相比于最小誤差匹配準(zhǔn)則在預(yù)測精度和裂縫的連續(xù)性上都有明顯的提升。 其二，從噪聲的角度探究預(yù)測破壞模式中的裂縫不連續(xù)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并提出了兩種降噪方法：差別函數(shù)的降噪和映射關(guān)系的降噪。對于差別函數(shù)的降噪，使用反復(fù)降噪算法近似代替高斯濾波算法，降低了計(jì)算量；對于映射關(guān)系的降噪，通過對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡化，，建立了細(xì)胞位移的雙邊濾波算法。算例分析表明，使用兩種降噪方法得到的預(yù)測破壞模式的連續(xù)性均有顯著提升。 最后，本文探討了墻板破壞模式預(yù)測的細(xì)胞自動機(jī)方法相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)： 其一，初步建立了基于細(xì)胞自動機(jī)方法預(yù)測墻板破壞模式的可視化平臺，讓用戶脫離代碼，通過交互界面即可實(shí)現(xiàn)對墻板破壞模式的預(yù)測。 其二，提出了墻板開裂的簡化模型，并實(shí)現(xiàn)了對實(shí)體墻板開裂過程的數(shù)值模擬，進(jìn)而為細(xì)胞自動機(jī)算法提供可靠依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU364

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本文編號：2682398