基于遗传算法的海洋平台传感器优化配置及损伤诊断研究

摘要

该文论述了结构损伤诊断中的传感器优化配置及诊断方法的研究进展;讨论了遗传算法的发展现状、基本思想和特点;重点研究了海洋平台的传感器优化配置和损伤诊断.以灾测的固有频率和振型为诊断依据,将损伤诊断问题归结为优化问题,采用遗传算法加以研究,以10单元固端梁的损伤诊断为基础,讨论了诊断中出现的损伤指标,损伤对称性和变量精度等问题;将遗传算法的损伤诊断应用于海洋平台,验证了遗传算法用于大型结构损伤诊断的可行性;并用MATLAB将遗传算法应用于损伤诊断的全过程编制成损伤诊断系统.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1结构健康监测的重要意义

1.2传感器的优化配置

1.2.1传感器优化配置的意义及研究进展

1.2.2传感器优化配置的准则及发展现状

1.2.3传感器优化配置的方法及发展现状

1.3结构的损伤识别

1.3.1结构损伤识别的研究现状

1.3.2结构损伤识别的方法

1.3.3结构损伤识别的新方法

1.4遗传算法的产生与发展

1.5本文的主要研究内容及创新点

第二章遗传算法

2.1遗传算法的基本思想

2.2遗传算法的特点

2.3遗传算法的基本特征和操作

2.4遗传算法的应用

2.5遗传算法的改进

第三章损伤诊断的传感器优化配置

3.1海洋平台的数值模型

3.1.1工程概况

3.1.2有限元模型的主要参数

3.1.3海洋平台有限元模型的模态分析

3.2传感器优化配置的基本原理

3.2.1基于QR分解的传感器配置原理

3.2.2模态置信度MAC矩阵

3.2.3变形能

3.3传感器优化配置的逐步累积法

3.3.1基于模态置信度准则

3.3.2基于变形能准则

3.4传感器优化配置的逐步削减法

3.4.1基于模态置信度准则

3.4.2基于变形能准则

3.5传感器优化配置的二重结构编码遗传算法

3.5.1二重结构编码遗传算法

3.5.2基于模态置信度准则

3.5.3基于变形能准则

3.6小结

第四章基于遗传算法的结构损伤诊断

4.1基本原理

4.1.1优化的数学模型

4.1.2遗传算法求解

4.2 10单元固端梁的损伤诊断研究

4.2.1损伤指标

4.2.2损伤对称

4.2.3设计变量精度

4.3海洋平台的损伤诊断

4.4损伤诊断系统

4.4.1模型研究

4.4.2工程应用

4.5小结

第五章全文总结与展望

附表

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢