基于機(jī)器學(xué)習(xí)的大跨橋梁斜拉索損傷識別
發(fā)布時間:2021-09-06 08:24
本文以一座斜拉橋?yàn)榫唧w研究對象(該斜拉橋的原型是蘇拉馬都大橋),研究其主要構(gòu)件拉索的健康監(jiān)測方法。首先在該橋有限元基準(zhǔn)模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同的損傷程度和拉索損傷數(shù)目來確定工況,并由此得到不同工況下拉索的應(yīng)變數(shù)據(jù),然后分別基于BP(Back Propagation,反向傳播)網(wǎng)絡(luò)、SCG(Scaled Conjugate Gradient,量化共軛梯度)網(wǎng)絡(luò)以及RBF(Radial Basis Function,徑向基函數(shù))網(wǎng)絡(luò),開展大跨斜拉橋拉索的損傷識別方法的研究。主要工作如下:1.面對傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諸多缺點(diǎn),如算法收斂速度慢,學(xué)習(xí)效率低、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以確定、容易陷入到局部最小點(diǎn)等,通過加入動量項(xiàng)和自適應(yīng)學(xué)習(xí)率來獲得改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),采用“交叉驗(yàn)證法”來研究不同參數(shù)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能影響并選取合適的網(wǎng)絡(luò)。研究表明,改進(jìn)后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以在一定精度范圍內(nèi)對拉索損傷進(jìn)行識別。2.在共軛梯度算法的基礎(chǔ)上,選擇“SCG神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”作為拉索損傷識別方法。通過建立與BP算法相同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并統(tǒng)計(jì)比較該網(wǎng)絡(luò)在同一個校驗(yàn)集數(shù)據(jù)樣本上的性能,數(shù)據(jù)表明“SCG神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”相比于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有一定優(yōu)勢。在此...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
典型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型
(a)隱含層單元數(shù)目合適 (b)隱含層單元數(shù)目偏少 (a)隱含層單元數(shù)目偏多為了確定合適的隱藏層節(jié)點(diǎn)數(shù)目,對于本文輸入和輸出維數(shù)相同的數(shù)據(jù)樣本,提出“圖 2.3 不同隱含層單元數(shù)目對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的影響
不同的學(xué)習(xí)率對訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于互相關(guān)函數(shù)幅值和SVM的輸電塔損傷識別[J]. 霍林生,李旭,李宏男,張卓群. 振動.測試與診斷. 2017(03)
[2]基于移動主成分法的橋梁損傷識別研究[J]. 趙展,林逸洲,鐘曉林,張鵬. 廣州建筑. 2017(02)
[3]基于轉(zhuǎn)角模態(tài)和小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)梁損傷識別研究[J]. 王名月,繆炳榮,李旭娟,楊忠坤. 力學(xué)季刊. 2016(04)
[4]大型公鐵兩用斜拉橋健康監(jiān)測數(shù)據(jù)的時域峰值統(tǒng)計(jì)及頻域融合處理[J]. 施洲,蒲黔輝,岳青,張同剛. 中國鐵道科學(xué). 2017(02)
[5]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別研究[J]. 肖書敏,閆云聚,姜波瀾. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2016(02)
[6]基于振動傳遞率函數(shù)與統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)的海洋平臺結(jié)構(gòu)損傷識別研究[J]. 刁延松,徐東鋒,徐菁,毛輝. 振動與沖擊. 2016(02)
[7]環(huán)境因素對斜拉橋模態(tài)頻率影響的周期特性[J]. 孫利民,周毅,謝大圻. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(10)
[8]提升小波包和BP-AdaBoost模型在大跨斜拉橋拉索損傷識別中的應(yīng)用[J]. 譚冬梅,謝華,陳杰,瞿偉廉,韓玲,查大奎. 噪聲與振動控制. 2015(05)
[9]基于節(jié)點(diǎn)曲率和小波分析的梁式橋多尺度損傷識別[J]. 鐘儒勉,宗周紅,鄭沛娟,楊澤剛. 振動與沖擊. 2015(12)
[10]基于模型試驗(yàn)的懸索橋結(jié)構(gòu)損傷識別研究[J]. 孫宗光,陳一飛,邵元,石健,栗燕娜. 工程力學(xué). 2014(06)
本文編號:3387114
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
典型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型
(a)隱含層單元數(shù)目合適 (b)隱含層單元數(shù)目偏少 (a)隱含層單元數(shù)目偏多為了確定合適的隱藏層節(jié)點(diǎn)數(shù)目,對于本文輸入和輸出維數(shù)相同的數(shù)據(jù)樣本,提出“圖 2.3 不同隱含層單元數(shù)目對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的影響
不同的學(xué)習(xí)率對訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于互相關(guān)函數(shù)幅值和SVM的輸電塔損傷識別[J]. 霍林生,李旭,李宏男,張卓群. 振動.測試與診斷. 2017(03)
[2]基于移動主成分法的橋梁損傷識別研究[J]. 趙展,林逸洲,鐘曉林,張鵬. 廣州建筑. 2017(02)
[3]基于轉(zhuǎn)角模態(tài)和小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)梁損傷識別研究[J]. 王名月,繆炳榮,李旭娟,楊忠坤. 力學(xué)季刊. 2016(04)
[4]大型公鐵兩用斜拉橋健康監(jiān)測數(shù)據(jù)的時域峰值統(tǒng)計(jì)及頻域融合處理[J]. 施洲,蒲黔輝,岳青,張同剛. 中國鐵道科學(xué). 2017(02)
[5]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別研究[J]. 肖書敏,閆云聚,姜波瀾. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2016(02)
[6]基于振動傳遞率函數(shù)與統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)的海洋平臺結(jié)構(gòu)損傷識別研究[J]. 刁延松,徐東鋒,徐菁,毛輝. 振動與沖擊. 2016(02)
[7]環(huán)境因素對斜拉橋模態(tài)頻率影響的周期特性[J]. 孫利民,周毅,謝大圻. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(10)
[8]提升小波包和BP-AdaBoost模型在大跨斜拉橋拉索損傷識別中的應(yīng)用[J]. 譚冬梅,謝華,陳杰,瞿偉廉,韓玲,查大奎. 噪聲與振動控制. 2015(05)
[9]基于節(jié)點(diǎn)曲率和小波分析的梁式橋多尺度損傷識別[J]. 鐘儒勉,宗周紅,鄭沛娟,楊澤剛. 振動與沖擊. 2015(12)
[10]基于模型試驗(yàn)的懸索橋結(jié)構(gòu)損傷識別研究[J]. 孫宗光,陳一飛,邵元,石健,栗燕娜. 工程力學(xué). 2014(06)
本文編號:3387114
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