基于维纳过程的引水工程边坡剩余使用寿命预测方法研究

发布时间：2024-03-08 23:10

　　边坡作为引水工程的重要组成部分,一旦出现滑坡对于引水工程的安全运行有着重大的影响,且后期维修具有耗时长、成本高、难度大的特点,因此为确保引水工程的安全运行,对于重要边坡进行安全监测与剩余使用寿命预测,实现提早预警,减少或避免故障带来的直接和间接经济损失、人员伤亡等重大事故的发生有着极其重要的意义。本文以引水工程边坡的安全监测资料为基础,研究剩余使用寿命理论在引水工程边坡中的应用。本文首先介绍了边坡剩余使用寿命的理论,根据边坡破坏特点,利用损伤力学的基本原理计算边坡的位移预警值,将该位移预警值作为维纳过程阈值,采用极大似然估计的方法确定模型未知参数,进行维纳过程建模,并对引水工程边坡的剩余使用寿命进行预测。同时考虑边坡运行和使用过程中的随机性,构建随机效应维纳过程模型进行引水工程边坡的剩余使用寿命预测,并利用贝叶斯更新方法,当获得新的实测资料时,快速便捷的对随机参数进行更新,准确的进行引水工程边坡剩余使用寿命预测。最后以引水工程边坡安全监测的数据为基础,利用BP神经网络算法对引水工程边坡位移进行预测,将神经网络预测值代入维纳过程和随机效应维纳过程,进行引水工程边坡的剩余使用寿命计算,并利...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1性能退化轨迹的三种可能形状

第二章基于维纳过程的引水工程边坡剩余使用寿命预测9（3）退化型失效：如果工程在运行其原定功能的过程中，其性能随着时间的推移而逐渐的下降，直至无法完成其预定功能的现象，称为退化型失效。例如：边坡工程中裂缝的开展、闸门腐蚀等。（4）退化轨迹曲线：是指产品或工程性能退化量的随着时间变化....

图2.2退化失效模式

合肥工业大学硕士学位论文10工程的退化轨迹曲线，然而在实际情况下，单个的工程的退化曲线方程的方程系数通常也不尽相同，在工程实例中，性能退化量分布的常见类型包括威布尔分布、指数分布、正态分布等。（6）失效阈值：失效阈值是判定工程失效的临界值。其值按照是否为固定值可以分为两类：一类是....

图4.1神经网络Fig4.1Neuralnetwork[78]

合肥工业大学硕士学位论文424.2BP神经网络原理4.2.1BP神经网络简介BP神经网络作为神经网络的一种属于前馈型网络结构，拥有多层网络结构，其实质上是一种误差反向传播算法，通过反复调整模型的连接权值和阈值，使得最后的模型具有较高的精度。BP神经网络主要由输入层、隐含层、输出层....

图4.3传递函数

合肥工业大学硕士学位论文48图4.3传递函数Fig4.3Transferfunction本文采用S型函数模型的传递函数，其中sigmoid函数连续可导且一阶导数总为正值，利用其构建的模型不仅可以处理小信号同时也可实现较大信号的期望结果。本文引水工程边坡BP神经网络传递函数如下：隐....

本文编号：3922527