裂纹反演分析的NMM-Elman神经网络协同方法

裂纹识别是结构健康监测的重要内容。本研究基于反演分析原理,将数值流形方法(NMM)与Elman神经网络相结合开展裂纹识别。NMM用于获取对应裂纹构型下测点的位移数据以供Elman神经网络的学习,在此基础上利用训练好的Elman网络进行了直线裂纹反演。通过2个典型算例证实了NMM-Elman协同方法的可行性和精度,与此同时分析了测点布置方式及输入数据噪声等因素对裂纹反演精度的影响。表明本研究的方法能够准确反演出单一及复杂裂纹的裂尖坐标。本研究的工作为复杂裂纹的高效准确识别提供了一种新的思路和方法。     

Intelligent Crack Recognition Based on XFEM and GA-BP Neural Networks北大核心CSCD

基于扩展有限元法(XFEM)和经遗传算法(GA)优化的误差反向传播多层前馈(BP)神经网络(GA-BP)算法,建立了识别结构中裂纹的反演分析模型。模型通过XFEM正向分析获得的测点位移数据训练GA-BP神经网络,并在此基础上利用该网络进行裂纹反向识别。通过两个典型算例对模型的可行性和精度进行了验证,并探讨了网格密度、测点布置、输入数据噪声等对网络识别精度的影响。结果表明,该文的方法可反演线弹性断裂力学重点关注的直线裂纹的几何信息且具有较好的容噪性能,此外,GA-BP神经网络的预测精度较传统BP神经网络普遍更高。