軌道交通引起地面振動的智能分析方法.pdf

1、為了利用神經網絡進行有限元計算,該文給出了列車運行時移動荷載在時間域和空間域的分布表示,通過三維有限元方法的分析,詳細推導出了軌跡交通荷載引起地面振動的有限元計算中的剛度矩陣和質量矩陣,同時將動力有限元的計算問題通過矩陣變換,轉換成了一個二次型的優(yōu)化問題.該文融合神經網絡技術和遺傳算法,對軌道交通引起的地面振動進行了正分析和反演,并利用計算機技術實現了地面振動的三維動畫模擬,這主要包括:(1)研究了壓縮映射遺傳算法,利用Banach空間

2、的不動點定理證明了壓縮映射遺傳算法可以收斂到全局最優(yōu)值,彌補了標準遺傳算法不能收斂至全局最優(yōu)值的不足.另外還詳細論述了該算法中的編碼、選擇、交叉和變異等遺傳操作.為后續(xù)與神經網絡融合應用作理論準備.(2)研究了BP神經網絡的結構、訓練算法,并將該算法應用到土的本構關系的建模之中.(3)研究了Hopfield反饋神經網絡的結構和穩(wěn)定性,并深入討論了穩(wěn)定性分析的Lyapunov第二方法(亦稱為直接法),利用Lyapunov方法分析了Hopf

3、ield神經網絡改進網絡-TH神經網絡的穩(wěn)定性.(4)研究了自遞歸神經網絡的結構及訓練算法,利用Lyapunov方法研究了自遞歸神經網絡訓練算法的收斂性和穩(wěn)定性,并首次利用自遞歸神經網絡來反演軌道交通引起地面振動的振動場.考慮到自遞歸神經網絡的結構影響到其反演效果,該文利用壓縮映射遺傳算法來搜索其最佳的結構.(5)論述了軌道交通引起地面振動智能分析軟件中運用的面向對象方法和OpenGL技術,研究了OpenGL的三維體繪制算法,最后實現了