当前位置:主页 > 科技论文 > 交通工程论文 >

基于Elman桥梁损伤识别与监测数据处理研究

发布时间:2018-03-12 09:53

  本文选题:Elman神经网络 切入点:蚁群算法 出处:《东北大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:桥梁结构是现代交通运输系统的重要节点工程,为了保证桥梁的安全运行,目前许多大型桥梁都安装有健康监测系统,但如何从大量的监测数据中获取有用信息,并针对现场采集的信息判断桥梁的损伤状况是目前工程界的研究热点之一。为此本文提出使用Elman神经网络对桥梁的关键节点进行了损伤判别的方法,并将该方法应用到石河大桥实际工程中,本文的主要研究内容如下:(1)选取损伤因子和损伤位置,利用石河大桥梁的有限元模型模拟桥梁未损伤和不同程度损伤状况下损伤状况,获取损伤数据作为神经网络的输入,本文提出使用Elman神经网络作为损伤识别的模型并采用BP神经网络作为参照对比。(2)为了改善Elman神经网络的损伤识别效果,避免神经网络由于初始权值的随机性使得结果陷入局部最优而出现损伤率不高的问题,提出了使用蚁群算法优化神经网络。(3)在监测数据处理方面,对七个测点原始监测数据样本进行了数据分析前处理,本文对石河大桥监测应变和温度数据进行了时间序列分析,实验发现温度与应变都有周期变化趋势,并对石河大桥的应变数据采用多种距离指标进行了聚类分析最终获得两种聚类。本文将Elman神经网络应用于桥梁结构损伤识别,因Elman神经网络特殊的结构特点使其有较好的稳定性,通过仿真实验得出这种方法是可行的,经过蚁群算法优化后的神经网络识别率得到提高。将该模型与石河大桥的监测数据相结合,识别结果未发现石河大桥存在损伤,且桥梁健康监测系统采集回的数据是正常的且桥梁结构无异常。
[Abstract]:Bridge structure is an important node engineering of modern transportation system. In order to ensure the safe operation of bridge, many large bridges are equipped with health monitoring system, but how to obtain useful information from a large number of monitoring data. It is one of the research hotspots in the engineering field to judge the damage condition of the bridge based on the information collected in the field. In this paper, a method to judge the damage of the key nodes of the bridge by using the Elman neural network is put forward. This method is applied to the actual project of Shihe Bridge. The main research contents of this paper are as follows: (1) selecting the damage factors and location, and using the finite element model of Shihe Bridge to simulate the damage condition of the bridge under the condition of undamaged and different degree of damage. In order to improve the damage identification effect of Elman neural network, we propose to use Elman neural network as the model of damage identification and BP neural network as reference. In order to avoid the problem of low damage rate due to the randomness of the initial weights, the paper proposes that the ant colony algorithm is used to optimize the neural network in the aspect of monitoring data processing. In this paper, the data of the monitoring strain and temperature of Shihe Bridge are analyzed in time series. It is found that both temperature and temperature have a tendency to change periodically. The strain data of Shihe Bridge are analyzed by a variety of distance indexes, and finally two kinds of clustering are obtained. In this paper, the Elman neural network is applied to the damage identification of the bridge structure. Because of the special structure characteristics of Elman neural network, it has good stability. The simulation results show that this method is feasible. The recognition rate of neural network optimized by ant colony algorithm is improved. Combining the model with the monitoring data of Shihe Bridge, no damage is found in Shihe Bridge. The data collected by the bridge health monitoring system are normal and the bridge structure is not abnormal.
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U446;TP274

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 林相波,邱天爽;固定结构单元权值对基本Elman网络性能影响[J];大连理工大学学报;2004年05期

2 汤井田;曹扬;肖嘉莹;郭曲练;;Predication of plasma concentration of remifentanil based on Elman neural network[J];Journal of Central South University;2013年11期

3 任雪梅,陈杰,龚至豪,窦丽华;改进Elman网络的逼近性质研究(英文)[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);2002年01期

4 王攀,苏智,冯珊;局部回归Elman网络学习算法的注记[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2002年02期

5 田燕;康海英;唐力伟;郑海起;;一种改进的Elman网络及其在载荷识别中的应用[J];机械强度;2006年S1期

6 金宇华;罗沛兰;扶名福;杨国泰;;Elman网络和综合关联度在风机诊断中的应用[J];微计算机信息;2008年10期

7 苏刚;王玲玲;徐永生;;基于改进Elman网络的燃气负荷预测[J];东南大学学报(自然科学版);2006年S1期

8 弓学敏;胡静;;基于模拟退火算法的Elman网络及其应用[J];电力科学与工程;2008年08期

9 李翔,陈增强,袁著祉,贺江峰;基于扩展Elman网络的非线性自校正控制器[J];自动化仪表;1999年12期

10 张倩;;基于Elman网络非线性散射参数测量与建模[J];现代电子技术;2011年03期

相关会议论文 前10条

1 ;Study of PID Elman Neural Network and Its Application in Dynamical Systems Identification[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年

2 ;Identification of dynamic nonlinear systems using recurrent neural networks[A];第十九届中国控制会议论文集(一)[C];2000年

3 苏刚;王玲玲;徐永生;;基于改进Elman网络的燃气负荷预测[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];2006年

4 赵建玉;高慧;贾磊;;基于Elman神经网络的短时交通流预测模型[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

5 郭式伟;吕建;张秀兰;;基于改进Elman网络的空调负荷预测[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会资料集[C];2008年

6 符利勇;何铮;唐守正;刘应安;;基于改进Elman神经网络的林隙大小预测模型[A];第九届中国林业青年学术年会论文摘要集[C];2010年

7 WenJie Wu;DaGui HUANG;Zheng DONG;;Fault Diagnosis of the Aeroengine Based on Neural Network and D-S Evidence Theory[A];Proceedings of 2011 International Conference on Computer Science and Information Technology(ICCSIT 2011)[C];2011年

8 孟令启;张洛明;韩丽丽;马金亮;黄其柏;;基于MATLAB的Elman神经网络在中厚板轧机宽展预测中的应用[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年

9 ;Battery State-Of-Charge Estimation in Electric Vehicle Using Elman Neural Network Method[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

10 邰新军;陆建荣;;基于Elman神经网络的炮兵战场目标价值分析[A];2011年全国电子信息技术与应用学术会议论文集[C];2011年

相关博士学位论文 前2条

1 时小虎;Elman神经网络与进化算法的若干理论研究及应用[D];吉林大学;2006年

2 王丽敏;计算智能改进方法及其在金融与环境领域中的应用[D];吉林大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 林鹏;冷轧APC系统智能控制器设计与实验研究[D];燕山大学;2015年

2 曹芙;基于Elman神经网络及优化算法的混合模型的研究及应用[D];兰州大学;2015年

3 刘超;429例直肠恶性肿瘤基于SVM和Elman的单病种医疗费用预测模型研究与应用[D];昆明医科大学;2015年

4 许菲菲;基于Elman网络温度预测模型的差压气密性检测方法研究[D];中国计量学院;2015年

5 宋菁华;高炉冶炼过程的多尺度特性与硅含量预测方法研究[D];浙江大学;2016年

6 王柳;基于复合特性Elman神经网络的风速预测[D];天津工业大学;2016年

7 周展;基于Elman神经网络控制的风电最大功率点追踪的研究[D];湖南大学;2016年

8 关福生;基于GIF Elman神经网络的输油管道工况辨识技术的研究[D];东北大学;2011年

9 黄艳南;基于Elman桥梁损伤识别与监测数据处理研究[D];东北大学;2014年

10 艾静;基于GA-Elman预测模型的网络舆情研究[D];华中师范大学;2013年



本文编号:1601057

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/1601057.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户bae1a***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com