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基于互相关函数的聚类蝴蝶优化算法的结构损伤识别
被引量：
7
1
作者
周宏元
张广才
+2 位作者
王小娟
陈凤晨
倪萍
禾
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021年第17期189-196,共8页
针对多点未知随机激励下仅利用输出响应识别结构损伤的问题,提出基于互相关函数的聚类蝴蝶优化算法的结构损伤识别方法。首先将结构损伤考虑为刚度和质量同时损伤,并根据测量和计算得到的加速度互相关函数建立目标函数,并采用所提出的...
针对多点未知随机激励下仅利用输出响应识别结构损伤的问题,提出基于互相关函数的聚类蝴蝶优化算法的结构损伤识别方法。首先将结构损伤考虑为刚度和质量同时损伤,并根据测量和计算得到的加速度互相关函数建立目标函数,并采用所提出的聚类蝴蝶优化算法进行损伤识别。通过简支梁和剪切型钢框架两个数值模拟算例验证方法的有效性,结果表明,多点未知随机激励下使用有限测量数据,基于互相关函数的聚类蝴蝶优化算法的结构损伤识别方法不仅可以精确识别结构的多处损伤,而且具有较好的噪声鲁棒性。
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关键词
聚类蝴蝶优化算法
K均值聚类
结构损伤识别
互相关函数
随机激励
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职称材料
有限观测绝对加速度响应下剪切框架在未知地震作用下损伤诊断
被引量：
2
2
作者
雷鹰
倪萍
禾
刘朝
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2012年第6期96-99,共4页
针对框架结构的绝对加速度响应部分观测、地震作用未观测的情况,提出一种多层剪切框架结构诊断的方法。此先依次采用扩展卡尔曼估计和递推最小二乘对一层以上结构的扩展状态向量和未知作用力进行递推;然后利用结构频率特征方程,对第一...
针对框架结构的绝对加速度响应部分观测、地震作用未观测的情况,提出一种多层剪切框架结构诊断的方法。此先依次采用扩展卡尔曼估计和递推最小二乘对一层以上结构的扩展状态向量和未知作用力进行递推;然后利用结构频率特征方程,对第一层的结构参数进行估计;最后基于数值求解一阶微分方程,识别未观测的地震荷载。算例表明,该方法能够很好识别出结构参数和地震输入,通过跟踪结构刚度参数的退化,对未知地震作用下结构损伤进行诊断。
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关键词
结构参数识别
结构损伤诊断
未知地震力
扩展卡尔曼估计
最小二乘法
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职称材料
基于改进蝴蝶优化算法的结构损伤识别
3
作者
周宏元
张广才
+2 位作者
王小娟
倪萍
禾
王利辉
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期164-171,204,共9页
针对传统的蝴蝶优化算法(butterfly optimization algorithm,简称BOA)全局搜索能力差、收敛速度慢、结构频率对损伤不敏感等问题,提出基于改进蝴蝶优化算法(improved butterfly optimization algorithm,简称IBOA)与小波包能量曲率的结...
针对传统的蝴蝶优化算法(butterfly optimization algorithm,简称BOA)全局搜索能力差、收敛速度慢、结构频率对损伤不敏感等问题,提出基于改进蝴蝶优化算法(improved butterfly optimization algorithm,简称IBOA)与小波包能量曲率的结构损伤识别方法。首先,在传统蝴蝶优化算法基础上引入聚类竞争学习机制和混沌精英学习机制,得到改进蝴蝶优化算法,此算法可以更好地实现局部搜索和全局搜索间的平衡,收敛速度更快、计算精度更高;其次,利用小波包能量曲率建立目标函数进一步提高识别结果精度;最后,分别以简支梁数值算例和8自由度弹簧-质量块实验验证了该方法的有效性。研究结果表明,即使考虑环境噪声和模型误差等不利因素,所提出的方法仍可以有效识别结构的损伤位置和程度。
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关键词
损伤识别
改进蝴蝶优化算法
小波包能量曲率
聚类竞争学习机制
混沌精英学习机制
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职称材料
基于混合模态数据融合的模型修正损伤识别方法
被引量：
3
4
作者
王小娟
陈峰
+2 位作者
周宏元
王利辉
倪萍
禾
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2022年第5期83-95,共13页
相较于仅使用单类测量数据,多类传感器测量数据融合应用于损伤识别能获得更好的识别结果。为充分利用加速度及应变测量数据并将其用于损伤识别,首先依据位移模态与应变模态的关系,推导了基于2种模态的混合模态计算方式,并提出了一种基...
相较于仅使用单类测量数据,多类传感器测量数据融合应用于损伤识别能获得更好的识别结果。为充分利用加速度及应变测量数据并将其用于损伤识别,首先依据位移模态与应变模态的关系,推导了基于2种模态的混合模态计算方式,并提出了一种基于混合模态的损伤识别方法。该方法利用混合模态频率与振型构建目标函数,结合3种优化算法,即梯度算法、遗传算法和粒子群优化算法分别进行结构损伤识别。根据简支梁与二维框架2个数值算例在不同传感器数量工况下的模拟结果讨论混合模态对识别结果的改进。结果表明:方法具有很好的噪声鲁棒性,且混合模态识别效果较传统方法有明显提高。
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关键词
结构健康监测
损伤识别
位移模态
应变模态
混合模态
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职称材料
题名
基于互相关函数的聚类蝴蝶优化算法的结构损伤识别
被引量：
7
1
作者
周宏元
张广才
王小娟
陈凤晨
倪萍
禾
机构
北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室
中国民航机场建设集团有限公司
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021年第17期189-196,共8页
基金
北京市教委科技计划一般项目(KM201810005019)
国家自然科学基金项目(51808017,51778028)。
文摘
针对多点未知随机激励下仅利用输出响应识别结构损伤的问题,提出基于互相关函数的聚类蝴蝶优化算法的结构损伤识别方法。首先将结构损伤考虑为刚度和质量同时损伤,并根据测量和计算得到的加速度互相关函数建立目标函数,并采用所提出的聚类蝴蝶优化算法进行损伤识别。通过简支梁和剪切型钢框架两个数值模拟算例验证方法的有效性,结果表明,多点未知随机激励下使用有限测量数据,基于互相关函数的聚类蝴蝶优化算法的结构损伤识别方法不仅可以精确识别结构的多处损伤,而且具有较好的噪声鲁棒性。
关键词
聚类蝴蝶优化算法
K均值聚类
结构损伤识别
互相关函数
随机激励
Keywords
clustering butterfly optimization algorithm
k-means clustering
structural damage identification
cross-correlation function
random excitation
分类号
O327 [理学—一般力学与力学基础]
TU311 [理学—力学]
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职称材料
题名
有限观测绝对加速度响应下剪切框架在未知地震作用下损伤诊断
被引量：
2
2
作者
雷鹰
倪萍
禾
刘朝
机构
厦门大学建筑与土木工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2012年第6期96-99,共4页
基金
国家863专项课题(2007AA04Z420)
文摘
针对框架结构的绝对加速度响应部分观测、地震作用未观测的情况,提出一种多层剪切框架结构诊断的方法。此先依次采用扩展卡尔曼估计和递推最小二乘对一层以上结构的扩展状态向量和未知作用力进行递推;然后利用结构频率特征方程,对第一层的结构参数进行估计;最后基于数值求解一阶微分方程,识别未观测的地震荷载。算例表明,该方法能够很好识别出结构参数和地震输入,通过跟踪结构刚度参数的退化,对未知地震作用下结构损伤进行诊断。
关键词
结构参数识别
结构损伤诊断
未知地震力
扩展卡尔曼估计
最小二乘法
Keywords
structural parameter identification
structural damage detection
unknown earthquake excitation
extended Kalman estimator
least-square estimation
分类号
TB122 [理学—工程力学]
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职称材料
题名
基于改进蝴蝶优化算法的结构损伤识别
3
作者
周宏元
张广才
王小娟
倪萍
禾
王利辉
机构
北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室
北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室
出处
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期164-171,204,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52178096,52278477)
国家重点研发计划资助项目(2019YFD1101005)。
文摘
针对传统的蝴蝶优化算法(butterfly optimization algorithm,简称BOA)全局搜索能力差、收敛速度慢、结构频率对损伤不敏感等问题,提出基于改进蝴蝶优化算法(improved butterfly optimization algorithm,简称IBOA)与小波包能量曲率的结构损伤识别方法。首先,在传统蝴蝶优化算法基础上引入聚类竞争学习机制和混沌精英学习机制,得到改进蝴蝶优化算法,此算法可以更好地实现局部搜索和全局搜索间的平衡,收敛速度更快、计算精度更高;其次,利用小波包能量曲率建立目标函数进一步提高识别结果精度;最后,分别以简支梁数值算例和8自由度弹簧-质量块实验验证了该方法的有效性。研究结果表明,即使考虑环境噪声和模型误差等不利因素,所提出的方法仍可以有效识别结构的损伤位置和程度。
关键词
损伤识别
改进蝴蝶优化算法
小波包能量曲率
聚类竞争学习机制
混沌精英学习机制
Keywords
damage identification
improved butterfly optimization algorithm
wavelet packet energy curvature
clustering competitive learning mechanism
chaotic elite learning mechanism
分类号
O327 [理学—一般力学与力学基础]
TU311 [理学—力学]
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职称材料
题名
基于混合模态数据融合的模型修正损伤识别方法
被引量：
3
4
作者
王小娟
陈峰
周宏元
王利辉
倪萍
禾
机构
北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室
北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室
出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2022年第5期83-95,共13页
基金
国家自然科学基金项目(52178096,51808017,51778028)
国家重点研发计划(2019YFD1101005)。
文摘
相较于仅使用单类测量数据,多类传感器测量数据融合应用于损伤识别能获得更好的识别结果。为充分利用加速度及应变测量数据并将其用于损伤识别,首先依据位移模态与应变模态的关系,推导了基于2种模态的混合模态计算方式,并提出了一种基于混合模态的损伤识别方法。该方法利用混合模态频率与振型构建目标函数,结合3种优化算法,即梯度算法、遗传算法和粒子群优化算法分别进行结构损伤识别。根据简支梁与二维框架2个数值算例在不同传感器数量工况下的模拟结果讨论混合模态对识别结果的改进。结果表明:方法具有很好的噪声鲁棒性,且混合模态识别效果较传统方法有明显提高。
关键词
结构健康监测
损伤识别
位移模态
应变模态
混合模态
Keywords
structure health monitoring
damage detection
displacement mode
strain mode
hybrid mode
分类号
TH311.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于互相关函数的聚类蝴蝶优化算法的结构损伤识别
周宏元
张广才
王小娟
陈凤晨
倪萍
禾
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021
7
下载PDF
职称材料
2
有限观测绝对加速度响应下剪切框架在未知地震作用下损伤诊断
雷鹰
倪萍
禾
刘朝
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2012
2
下载PDF
职称材料
3
基于改进蝴蝶优化算法的结构损伤识别
周宏元
张广才
王小娟
倪萍
禾
王利辉
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
4
基于混合模态数据融合的模型修正损伤识别方法
王小娟
陈峰
周宏元
王利辉
倪萍
禾
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2022
3
下载PDF
职称材料
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