کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4976808 1451840 2017 20 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Localization and identification of structural nonlinearities using cascaded optimization and neural networks
ترجمه فارسی عنوان
محلی سازی و شناسایی غیر خطی ساختاری با استفاده از بهینه سازی آبشار و شبکه های عصبی
کلمات کلیدی
شبکه های عصبی، شناسایی غیر خطی، طبقه بندی غیر خطی، ارتعاشات غیر خطی، روش تعادل هارمونیک،
ترجمه چکیده
در این مطالعه، با استفاده از بهینه سازی آبشاری و شبکه های عصبی، یک روش جدید برای شناسایی ناهماهنگی ساختاری پیشنهاد شده است. مدل عنصر خطی سیستم و توابع واکنش فرکانسی اندازه گیری شده در مکان های دلخواه سیستم در این روش استفاده می شود. با استفاده از مدل عنصر محدود، یک مجموعه داده آموزشی ایجاد می شود که به طور مناسب فضای پیکربندی غیر خطی سیستم را دربر می گیرد. یک شبکه عصبی طبقه بندی شده در این مجموعه داده ها آموزش داده می شود و سپس انواع مختلفی غیر خطی مربوط به درجه غیر خطی آزادی در سیستم را تعیین می کند. مجموعه ای از داده های آموزشی آموزشی که روی فضای پارامتری مرتبط با غیر خطی های تعیین شده ایجاد شده است، به منظور شناسایی پارامترها تسهیل می شود. با استفاده از این مجموعه داده ها، در ابتدا یک شبکه عصبی رگرسیون پیش فرض خوراکی آموزش داده می شود که به صورت پارامتریکی غیر خطی های طبقه بندی را شناسایی می کند. سپس، نتایج به دست آمده با انجام یک بهینه سازی که با استفاده از ارزش های تعیین شده شبکه به عنوان نقاط شروع، بهبود می یابد. بر خلاف روش های شناسایی موجود در ادبیات، رویکرد پیشنهادی از جمع آوری داده ها از درجه آزادی هایی که در آن عناصر غیر خطی متصل هستند نیازی ندارد و علاوه بر این، حتی در صورت وجود نویز اندازه گیری نیز دقیق است. استفاده از رویکرد پیشنهادی بر روی سیستم نمونه ای با عناصر غیر خطی و بر روی یک آزمایش آزمایشی واقعی با یک غیر خطی محلی نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر پردازش سیگنال
چکیده انگلیسی
In this study, a new approach is proposed for identification of structural nonlinearities by employing cascaded optimization and neural networks. Linear finite element model of the system and frequency response functions measured at arbitrary locations of the system are used in this approach. Using the finite element model, a training data set is created, which appropriately spans the possible nonlinear configurations space of the system. A classification neural network trained on these data sets then localizes and determines the types of all nonlinearities associated with the nonlinear degrees of freedom in the system. A new training data set spanning the parametric space associated with the determined nonlinearities is created to facilitate parametric identification. Utilizing this data set, initially, a feed forward regression neural network is trained, which parametrically identifies the classified nonlinearities. Then, the results obtained are further improved by carrying out an optimization which uses network identified values as starting points. Unlike identification methods available in literature, the proposed approach does not require data collection from the degrees of freedoms where nonlinear elements are attached, and furthermore, it is sufficiently accurate even in the presence of measurement noise. The application of the proposed approach is demonstrated on an example system with nonlinear elements and on a real life experimental setup with a local nonlinearity.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mechanical Systems and Signal Processing - Volume 95, October 2017, Pages 219-238
نویسندگان
, , ,