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基于改进分数阶Tikhonov正则化的桥梁移动载荷识别
1
作者 李明强 王林军 +1 位作者 罗城升 陈保家 《电子测量技术》 北大核心 2023年第15期59-66,共8页
针对整数阶Tikhonov正则化方法识别桥梁移动载荷识别精度较差的问题,提出一种基于改进分数阶Tikhonov正则化的桥梁移动载荷识别方法。根据时域法理论建立桥梁移动载荷识别模型,模拟双轴车辆在桥梁上行驶过程,通过核函数方法将移动载荷... 针对整数阶Tikhonov正则化方法识别桥梁移动载荷识别精度较差的问题,提出一种基于改进分数阶Tikhonov正则化的桥梁移动载荷识别方法。根据时域法理论建立桥梁移动载荷识别模型,模拟双轴车辆在桥梁上行驶过程,通过核函数方法将移动载荷表示为弯矩响应和加速度响应核函数的微分形式,采用离散化方法将微分方程转化为线性方程组,通过改进分数阶Tikhonov正则化方法进行求解。结果表明:较分数阶Tikhonov正则化方法和整数阶Tikhonov正则化方法,采用改进分数阶Tikhonov正则化方法的移动载荷识别结果在识别精度和抗噪性上都有一定优势,且改进分数阶Tikhonov正则化方法在低噪声水平下载荷识别精度较高,识别误差仅为分数阶Tikhonov正则化方法的15%;识别结果受弯矩响应影响较小,且具有良好的鲁棒性,更适用于桥梁移动载荷的现场识别。 展开更多
关键词 桥梁 移动载荷 载荷识别 识别精度 改进分数阶Tikhonov正则化
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基于改进共轭梯度算法的桥梁移动载荷识别 被引量：1
2
作者 罗城升 王林军 +1 位作者 陈保家 徐洲常 《国外电子测量技术》 北大核心 2022年第6期159-164,共6页
针对时域法对噪声敏感问题以及传统共轭梯度法数值表现较差的问题,提出一种基于改进共轭梯度法的桥梁移动载荷识别方法。针对系统矩阵条件数较大导致的病态问题,采用预处理技术将原问题转化为条件数较小的等价问题。将等价问题转化为无... 针对时域法对噪声敏感问题以及传统共轭梯度法数值表现较差的问题,提出一种基于改进共轭梯度法的桥梁移动载荷识别方法。针对系统矩阵条件数较大导致的病态问题,采用预处理技术将原问题转化为条件数较小的等价问题。将等价问题转化为无约束优化问题,并使用修正的Hestenes-Stiefel共轭梯度法求解。通过数值模拟仿真以验证所提方法有效性,并将其结果与3种共轭梯度法识别结果进行对比分析。结果表明,在各种传感器配置下,所提出预处理修正的Hestenes-Stiefel共轭梯度法(PMHSCG)可准确识别桥梁移动载荷;较传统预处理Fletcher-Reeves共轭梯度法(PFRCG)和预处理Polak-Ribiére-Polyak共轭梯度法(PPRPCG),PMHSCG法识别精度提升约51%;较预处理Hestenes-Stiefel共轭梯度法(PHSCG),PMHSCG法识别精度提升约28%。 展开更多
关键词 移动荷载识别 时域法 改进共轭梯度法 预处理 传感器配置
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基于Heaviside投影和进退法的结构拓扑优化方法 被引量：1
3
作者 吴振雨 罗城升 +1 位作者 陈保家 王林军 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第5期99-103,共5页
针对二分法对部分结构无法收敛和收敛速度较慢的问题,本文提出一种基于Heaviside投影和进退法的结构拓扑优化方法.该方法首先以柔度最小为目标建立拓扑优化模型;其次,通过固体各向同性材料惩罚(SIMP)法和材料属性有理近似(RAMP)法计算... 针对二分法对部分结构无法收敛和收敛速度较慢的问题,本文提出一种基于Heaviside投影和进退法的结构拓扑优化方法.该方法首先以柔度最小为目标建立拓扑优化模型;其次,通过固体各向同性材料惩罚(SIMP)法和材料属性有理近似(RAMP)法计算单元的弹性模量;然后,使用Heaviside投影函数对所求单元密度进行过滤;最后,使用改进的进退法对目标函数进行计算.通过建立拓扑优化模型验证所提方法的有效性,并将其结果与二分法计算结果进行对比分析.结果表明:改进的进退法计算所用时间少于二分法,迭代数相对于二分法减少了约40%,并能较好地解决二分法计算无法收敛的问题. 展开更多
关键词 结构拓扑优化 投影函数 二分法 进退法
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