本文關鍵詞：基于結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的輸電塔損傷分析

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【摘要】：輸電鐵塔在架空輸電線路中起著支撐地線、導線以及其他附件的作用,是電力系統(tǒng)十分重要的組成部分。存在于輸電塔結構中的某些輕微的損傷和缺陷會伴隨著載荷的長期作用,逐漸發(fā)展成為更嚴重的損傷和缺陷,因此它的結構健康狀態(tài)會直接影響到電力系統(tǒng)是否可以正常運行。對輸電塔進行損傷識別監(jiān)測研究,可以提高其安全性和可靠性,避免重大電力事故的發(fā)生。伴隨著我國綜合國力不斷增強,運用結構健康監(jiān)測系統(tǒng)精準的搜尋判斷出這些損傷和缺陷進行修復已在多處土木工程中得以實現(xiàn)。本文借鑒土木工程領域的結構健康監(jiān)測損傷識別技術的思想,通過一定的修整用以輸電塔結構損傷分析。本文將針對這種情況,結合結構健康監(jiān)測系統(tǒng)在橋梁領域實際應用情況,在已有的研究基礎上,通過神經(jīng)網(wǎng)絡出色的模式識別能力,對輸電塔結構損傷進行分析定位。本文通過神經(jīng)網(wǎng)絡等算法對輸電塔的結構信息進行損傷分析,將損傷位置和損傷程度當作神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出,將載荷參數(shù)當作神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入。本文通過ANSYS有限元分析軟件對輸電塔進行建模和分析,而后采用神經(jīng)網(wǎng)絡算法對樣本數(shù)據(jù)進行訓練學習,從而實現(xiàn)了輸電塔結構參數(shù)的識別。在文章的最后,通過對實際輸電塔的仿真分析來驗證神經(jīng)網(wǎng)絡的損傷識別方法的正確性和實用性,表明本文所討論的損傷識別方法在輸電塔的結構健康監(jiān)測中具有很好的應用價值,并且,此種監(jiān)測方法在其他領域也具有一定的參考和借鑒作用。
【關鍵詞】：結構健康監(jiān)測系統(tǒng) 輸電塔 有限元法 神經(jīng)網(wǎng)絡
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM754
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 概述9-18
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 輸電塔10-14
• 1.2.1 輸電塔結構10-12
• 1.2.2 輸電塔現(xiàn)存健康問題綜述12-14
• 1.3 結構健康監(jiān)測系統(tǒng)14-17
• 1.3.1 結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的結構14-16
• 1.3.2 發(fā)展與研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 結構損傷識別技術與智能算法設計18-34
• 2.1 結構損傷識別技術18-21
• 2.1.1 基于結構特性的損傷識別理論19-20
• 2.1.2 基于結構靜力特性的損傷識別方法20
• 2.1.3 輸電塔結構參數(shù)20-21
• 2.2 結構損傷識別的智能算法研究21-33
• 2.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡21-26
• 2.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡用于結構損傷檢測的原理26-27
• 2.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡27-29
• 2.2.4 遺傳算法29-33
• 2.3 本章小結33-34
• 第3章 輸電塔健康監(jiān)測系統(tǒng)的結構與算法驗證34-47
• 3.1 輸電塔結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的結構34-37
• 3.1.1 數(shù)據(jù)采集部分34-36
• 3.1.2 數(shù)據(jù)傳輸部分36
• 3.1.3 數(shù)據(jù)管理部分36-37
• 3.1.4 集成技術37
• 3.2 遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡的算法驗證37-46
• 3.2.1 有限元分析理論的介紹37-38
• 3.2.2 MATLAB網(wǎng)絡設計簡介38
• 3.2.3 算法驗證38-46
• 3.3 本章小結46-47
• 第4章 實際輸電塔仿真與結構損傷分析研究47-60
• 4.1 ANSYS有限元模型的建立47
• 4.2 網(wǎng)絡訓練樣本和驗證樣本的數(shù)據(jù)采集47-55
• 4.2.1 輸電塔地震載荷48-49
• 4.2.2 塔結構風載荷49-51
• 4.2.3 輸電塔地震載荷的確定51-53
• 4.2.4 損傷的樣本采集53-54
• 4.2.5 網(wǎng)絡檢驗數(shù)據(jù)的采集54-55
• 4.3 傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡的設計和訓練55-56
• 4.4 遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡的設計和訓練56-59
• 4.5 本章小結59-60
• 第5章 結論與展望60-61
• 參考文獻61-67
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果67-68
• 致謝68

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本文編號：520134