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(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(xì)推導(dǎo)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(zhì)量矩陣,同時將動力有限元的計算問題通過矩陣變換,轉(zhuǎn)換成了一個二次型的優(yōu)化問題.該文融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遺傳算法,對軌道交通引起的地面振動進(jìn)行了正分析和反演,并利用計算機技術(shù)實現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)遺傳算法不能收斂至全局最優(yōu)值的不足.另外還詳細(xì)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合應(yīng)用作理論準(zhǔn)備.(2)研究了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、訓(xùn)練算法,并將該算法應(yīng)用到土的本構(gòu)關(guān)系的建模之中.(3)研究了Hopfield反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)-TH神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性.(4)研究了自遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及訓(xùn)練算法,利用Lyapunov方法研究了自遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法的收斂性和穩(wěn)定性,并首次利用自遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu).(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?qū)ο蠓椒ê蚈penGL技術(shù),研究了OpenGL的三維體繪制算法,最后實現(xiàn)了