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橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)傳感器優(yōu)化布置研究

發(fā)布時間:2016-10-04 17:37

  本文關(guān)鍵詞:橋梁健康監(jiān)測中的傳感器優(yōu)化布置研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


《華中科技大學(xué)》 2007年

橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)傳感器優(yōu)化布置研究

高榮  

【摘要】: 在大跨度橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中,作為提取結(jié)構(gòu)信息的傳感器系統(tǒng)是整個健康監(jiān)測體系中非常重要的組成部分,好的傳感器布置方案,不僅能節(jié)約經(jīng)費(fèi),而且能以盡量少的傳感器來提取更精確的結(jié)構(gòu)信息,因此,對橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)中傳感器的布置進(jìn)行優(yōu)化研究具有十分重要的意義。本文就是基于非傳統(tǒng)優(yōu)化算法——模擬退火方法開展橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)傳感器優(yōu)化布置的研究。 本文首先對橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)中傳感器優(yōu)化配置的意義,優(yōu)化準(zhǔn)則和方法的研究進(jìn)展進(jìn)行了較全面的綜述;然后對模擬退火算法的發(fā)展歷程、基本原理和應(yīng)用的具體過程作了詳細(xì)的介紹;再根據(jù)模擬退火算法的特點(diǎn),結(jié)合傳感器優(yōu)化布置的基本原理,基于模態(tài)置信度(MAC)準(zhǔn)則,確定優(yōu)化的約束條件和目標(biāo)函數(shù),建立了完整的數(shù)學(xué)模型,并給出了傳感器優(yōu)化布置的求解方法。 本文以海口市海新大橋為工程背景,運(yùn)用空間有限元軟件MIDAS/Civil對其建模分析,針對大橋的主梁和拱塔分別得出其各階振型模態(tài)數(shù)據(jù)。運(yùn)用MATLAB語言編寫了基于模擬退火算法的傳感器優(yōu)化計算程序,并利用該程序?qū)P麓髽蛑髁汉凸八募铀俣葌鞲衅鞯牟贾眠M(jìn)行組合優(yōu)化。 通過分析布置結(jié)果認(rèn)為,本文介紹的基于模擬退火算法的傳感器優(yōu)化布置方法理論合理、方便可行,具有一定的實(shí)際應(yīng)用價值。

【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:U446
【目錄】:

  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-9
  • 1 緒論9-20
  • 1.1 課題的工程背景及研究意義9-10
  • 1.2 傳感器優(yōu)化布置10-18
  • 1.2.1 傳感器優(yōu)化布置的研究進(jìn)展10-13
  • 1.2.2 傳感器優(yōu)化布置的準(zhǔn)則及發(fā)展現(xiàn)狀13-16
  • 1.2.3 傳感器優(yōu)化布置的方法及發(fā)展現(xiàn)狀16-18
  • 1.3 本文主要的研究內(nèi)容18-20
  • 2 模擬退火算法20-31
  • 2.1 模擬退火算法的歷史回顧20-21
  • 2.2 模擬退火算法的基本思想21-25
  • 2.2.1 基本原理21-22
  • 2.2.2 算法的實(shí)現(xiàn)22-23
  • 2.2.3 算法的基本組成23-25
  • 2.3 模擬退火算法的特點(diǎn)25-27
  • 2.4 模擬退火算法的應(yīng)用27-29
  • 2.4.1 應(yīng)用的一般要求27-28
  • 2.4.2 應(yīng)用領(lǐng)域28-29
  • 2.5 模擬退火算法的改進(jìn)29-31
  • 3 傳感器優(yōu)化布置的數(shù)學(xué)模型及求解方法31-45
  • 3.1 傳感器優(yōu)化布置的基本原理31-33
  • 3.2 傳感器優(yōu)化布置數(shù)學(xué)模型的確定33-36
  • 3.2.1 目標(biāo)函數(shù)33-35
  • 3.2.2 約束條件35
  • 3.2.3 數(shù)學(xué)模型35-36
  • 3.3 基于模擬退火法傳感器優(yōu)化布置的求解方法36-43
  • 3.3.1 解空間的確定36
  • 3.3.2 初始解的選擇36-37
  • 3.3.3 新解的產(chǎn)生和接受機(jī)制37-38
  • 3.3.4 冷卻進(jìn)度表的選取38-43
  • 3.4 傳感器優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)過程43-45
  • 4 橋梁健康監(jiān)測的傳感器優(yōu)化布置的應(yīng)用45-66
  • 4.1 工程概況45-47
  • 4.2 計算模型47-49
  • 4.3 海新大橋有限元模態(tài)分析49-57
  • 4.4 海新大橋橋梁健康監(jiān)測傳感器優(yōu)化布置57-65
  • 4.4.1 主梁傳感器優(yōu)化布置57-60
  • 4.4.2 拱塔傳感器優(yōu)化布置60-65
  • 4.5 本章小節(jié)65-66
  • 5 基于MATLAB 實(shí)現(xiàn)橋梁健康監(jiān)測傳感器優(yōu)化布置66-78
  • 5.1 MATLAB 簡介66
  • 5.2 傳感器優(yōu)化布置的實(shí)現(xiàn)66-76
  • 5.2.1 程序使用的參數(shù)67-68
  • 5.2.2 傳感器優(yōu)化布置的程序?qū)崿F(xiàn)68-76
  • 5.3 程序驗證76-78
  • 6 結(jié)論與展望78-81
  • 6.1 結(jié)論78-79
  • 6.2 展望79-81
  • 致謝81-82
  • 參考文獻(xiàn)82-85
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    【引證文獻(xiàn)】

    中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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    【參考文獻(xiàn)】

    中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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    【相似文獻(xiàn)】

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    6 本報通訊員呂愛武 陳樹青;[N];工人日報;2003年

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    9 肖波 張芳;[N];經(jīng)濟(jì)參考報;2004年

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    中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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    中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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      本文關(guān)鍵詞:橋梁健康監(jiān)測中的傳感器優(yōu)化布置研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



    本文編號:131137

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