壓電智能結(jié)構(gòu)損傷檢測及其傳感器優(yōu)化配置的研究.pdf

1、實現(xiàn)損傷自檢測功能是智能結(jié)構(gòu)研究的主要內(nèi)容之一，而損傷檢測方法和傳感器的優(yōu)化配置是關(guān)聯(lián)損傷自檢測功能的兩個重要問題，這兩個問題的研究，對智能結(jié)構(gòu)的應(yīng)用具有重要的理論意義和實用價值。論文針對壓電智能復(fù)合材料層板，以有限元數(shù)值仿真為主要手段，對低速沖擊加載方式下各壓電傳感器瞬態(tài)響應(yīng)信號的特征進行提取，繼而進行壓電智能結(jié)構(gòu)損傷檢測方法及其傳感器優(yōu)化配置方面的研究。 論文采用最小二乘支持向量機(LS-SVM)的回歸原理，對壓電智能復(fù)合材

2、料層板沖擊損傷位置檢測進行了研究，并與改進的BP網(wǎng)絡(luò)進行了對比。結(jié)果表明，LS-SVM有比BP網(wǎng)絡(luò)更快的訓(xùn)練速度、更強的泛化能力，并且LS-SVM具有不敏感于網(wǎng)絡(luò)輸入矢量次序的變換，表現(xiàn)出較強的適應(yīng)性，適宜在結(jié)構(gòu)損傷檢測傳感器優(yōu)化配置問題中建立損傷檢測目標函數(shù)。 論文提出了一種基于損傷檢測的智能結(jié)構(gòu)傳感器優(yōu)化配置的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。該方法采用最小二乘支持向量機(LS-SVM)網(wǎng)絡(luò)建立損傷檢測目標函數(shù)，運用改進的遺傳算法對目標函數(shù)

3、進行優(yōu)化，從而實現(xiàn)不同數(shù)目傳感器的優(yōu)化布置，并綜合考慮成本與效益的因素，確定傳感器的最優(yōu)配置數(shù)目。論文對該遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的具體實現(xiàn)過程及其可行性進行了分析，結(jié)果表明，該方法是可行的，可用于實現(xiàn)傳感器對應(yīng)于其初始布置模式下的最優(yōu)配置。對于更多傳感器的初始布置模式，采用該方法可有效減少更多傳感器的數(shù)量，從而降低成本。論文從試驗角度，采用主動監(jiān)測方案，對該遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進行了一定的分析，對試驗中采集的傳感器響應(yīng)信號采用功率譜密度最大值進行