基于结构健康监测系统的输电塔损伤分析

发布时间：2017-07-05 02:09

  本文关键词：基于结构健康监测系统的输电塔损伤分析

  更多相关文章： 结构健康监测系统 输电塔 有限元法 神经网络

【摘要】：输电铁塔在架空输电线路中起着支撑地线、导线以及其他附件的作用,是电力系统十分重要的组成部分。存在于输电塔结构中的某些轻微的损伤和缺陷会伴随着载荷的长期作用,逐渐发展成为更严重的损伤和缺陷,因此它的结构健康状态会直接影响到电力系统是否可以正常运行。对输电塔进行损伤识别监测研究,可以提高其安全性和可靠性,避免重大电力事故的发生。伴随着我国综合国力不断增强,运用结构健康监测系统精准的搜寻判断出这些损伤和缺陷进行修复已在多处土木工程中得以实现。本文借鉴土木工程领域的结构健康监测损伤识别技术的思想,通过一定的修整用以输电塔结构损伤分析。本文将针对这种情况,结合结构健康监测系统在桥梁领域实际应用情况,在已有的研究基础上,通过神经网络出色的模式识别能力,对输电塔结构损伤进行分析定位。本文通过神经网络等算法对输电塔的结构信息进行损伤分析,将损伤位置和损伤程度当作神经网络的输出,将载荷参数当作神经网络的输入。本文通过ANSYS有限元分析软件对输电塔进行建模和分析,而后采用神经网络算法对样本数据进行训练学习,从而实现了输电塔结构参数的识别。在文章的最后,通过对实际输电塔的仿真分析来验证神经网络的损伤识别方法的正确性和实用性,表明本文所讨论的损伤识别方法在输电塔的结构健康监测中具有很好的应用价值,并且,此种监测方法在其他领域也具有一定的参考和借鉴作用。
【关键词】：结构健康监测系统 输电塔 有限元法 神经网络
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM754
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 概述9-18
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 输电塔10-14
• 1.2.1 输电塔结构10-12
• 1.2.2 输电塔现存健康问题综述12-14
• 1.3 结构健康监测系统14-17
• 1.3.1 结构健康监测系统的结构14-16
• 1.3.2 发展与研究现状16-17
• 1.4 论文主要研究内容17-18
• 第2章 结构损伤识别技术与智能算法设计18-34
• 2.1 结构损伤识别技术18-21
• 2.1.1 基于结构特性的损伤识别理论19-20
• 2.1.2 基于结构静力特性的损伤识别方法20
• 2.1.3 输电塔结构参数20-21
• 2.2 结构损伤识别的智能算法研究21-33
• 2.2.1 人工神经网络21-26
• 2.2.2 神经网络用于结构损伤检测的原理26-27
• 2.2.3 BP神经网络27-29
• 2.2.4 遗传算法29-33
• 2.3 本章小结33-34
• 第3章 输电塔健康监测系统的结构与算法验证34-47
• 3.1 输电塔结构健康监测系统的结构34-37
• 3.1.1 数据采集部分34-36
• 3.1.2 数据传输部分36
• 3.1.3 数据管理部分36-37
• 3.1.4 集成技术37
• 3.2 遗传算法优化BP神经网络的算法验证37-46
• 3.2.1 有限元分析理论的介绍37-38
• 3.2.2 MATLAB网络设计简介38
• 3.2.3 算法验证38-46
• 3.3 本章小结46-47
• 第4章 实际输电塔仿真与结构损伤分析研究47-60
• 4.1 ANSYS有限元模型的建立47
• 4.2 网络训练样本和验证样本的数据采集47-55
• 4.2.1 输电塔地震载荷48-49
• 4.2.2 塔结构风载荷49-51
• 4.2.3 输电塔地震载荷的确定51-53
• 4.2.4 损伤的样本采集53-54
• 4.2.5 网络检验数据的采集54-55
• 4.3 传统BP神经网络的设计和训练55-56
• 4.4 遗传算法优化BP神经网络的设计和训练56-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第5章 结论与展望60-61
• 参考文献61-67
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果67-68
• 致谢68

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本文编号：520134