结构损伤诊断的遗传算法研究.pdfVIP

　2001 年 5 月 系统工程理论与实践 第 5 期　 文章编号:(2001) 结构损伤诊断的遗传算法研究 1 2 易伟建 , 刘　 霞 (湖南大学土木工程系, 湖南 长沙 410082) 摘要: 　引入遗传算法处理试验得到的动力信息对结构的损伤进行了诊断 针对要处理的问题, 提出 了多父体变量级杂交和变量微调等新的改进策略, 并运用于固端梁、连续梁和框架等多个结构的损伤 诊断, 取得了满足工程要求的结果 关键词: 　损伤诊断; 遗传算法; 结构 中图分类号: 　 312+ . 3　　　　　　　　　文献标识码: 　 　　　　 TU A D am age Iden tification of Beam Structu res U sing Genetic A lgo rithm , Y IW ei jian L IU X ia (C ivil Engineering D epartm ent, H unan U niversity, 410082, Ch ina) Abstract　 A m ethod based on the genetic algo rithm is developed fo r the estim ation of structural dam age using m easured dynam ic data. Som e imp roved strategies such as m ulti parents cro ssover and adjustm ent of variables are introduced to detect the dam age . of fixed end beam s and continuous beam s T he satisfied results are ach ieved in the paper. Keywords　dam age identification; genetic algo rithm ; structures 1　引言 利用振动参数进行结构破损评估的方法是当前十分活跃的研究领域 结构损伤诊断的动力方法是基 于以下推断: 构成结构物的刚度、质量以及材料的本构特征与结构的动力参数存在着明确的对应关系 因 此, 通过振动测试方法捕捉结构的动力参数, 可推演结构的工作状态 损伤诊断可归结为参数识别问题, 即所谓结构动力学逆问题, 通常, 可由两条途径获取逆问题的解, 一 是灵敏度分析方法, 通过广义逆矩阵的运算, 确定参数向量的改变量 二是采用最优化方法确定与实测数 据最优匹配的参数 在优化方法的选择上除常规的数学方法外, 近年来兴起的神经网络也被引入这一领 域 遗传算法也是优化方法的一种, 但由于其提出时间较晚, 它在破损评估领域的应用并不很广泛 遗传算法最初由密执安大学的John Ho lland [1 ] 提出来的, 它是基于自然遗传和自然选择机理的寻优方 法, 已广泛应用于多个领域 本文采用的遗传算法, 是由复制、变异和杂交等运算所组成, 由于引入杂交和 变异算子, 收敛速度明显改善 遗传算法只需要计算各可行解的目标值而不要求目标函数的连续性, 不需 要梯度信息, 并采用多线索的并行有哪些信誉好的足球投注网站方式进行优化, 因而不仅不会陷入局部最小, 而且使用方便, 具有很 强的鲁棒性 在结构破损评估的方