一种基于云模型应变推理的临时看台荷载识别方法技术

本发明专利技术提供一种基于云模型应变推理的临时看台荷载识别方法，利用结构的有限元模型或实验模型来建立荷载和应变之间对应的后件云和前件云规则库，从而形成对应的云推理规则库，采集相应的应变数据，利用前件云发生器生成多个云滴的确定度，利用后件云发生器生成多个云滴对应的荷载值，形成完整的云滴数值，对生成的云滴进行加权均化处理产生最后的荷载输出值，并利用该输出值直接识别出荷载的位置和程度。本发明专利技术仅利用有限数目杆件的应变测量数据进行荷载识别，解决了难以获取所有杆件测量应变的问题；在测量噪声干扰下，不仅可以识别荷载作用的位置，而且可以识别出荷载的大小，且具有较高的识别精度和抗噪声干扰能力。且具有较高的识别精度和抗噪声干扰能力。且具有较高的识别精度和抗噪声干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云模型应变推理的临时看台荷载识别方法


[0001]本专利技术属于荷载识别领域，尤其涉及一种基于云模型应变推理的临时看台荷载识别方法。

技术介绍

[0002]临时看台具有便捷的可拆装性，已被广泛地应用于文艺体育活动中。临时看台是一种以杆系结构为主通过节点装配而组成的支撑体系，通过节点的装配使临时看台具有安装方便的优点，但会削弱结构的整体刚度，杆件在较重的人群等外荷载作用下可能会造成倒塌等严重事故，故有必要进行临时看台支撑结构的荷载识别研究。
[0003]荷载识别对于临时看台等空间杆系结构的健康监测与日常维护、安全评定等方面具有重要的理论意义和应用价值。许多学者对结构的荷载识别进行了研究，焦鹏飞建立了结构单元应变与结点荷载之间的关系方程组，然后利用Tikhonov正则化方法求解该病态方程组，获得荷载数据，但是正则化参数的选取直接影响所求得的解是否收敛。张青霞等采用了结构状态方程方法进行了结构参数和荷载的识别，主要由测得的结构动态响应和构造的系统矩阵计算相应的未知荷载。范玉川等采用Newmark
‑
>β数值仿真方法，利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云模型应变推理的临时看台荷载识别方法，其特征在于，具有以下步骤：步骤1：设立荷载模式界限值集合{F1...F
i
...F
q+1
}，其中，F
i
为第i个荷载模式界限值，根据荷载模式界限值集合划分出q个荷载程度区间，其中，第i个荷载程度区间表示为：[F
i
,F
i+1
]，i∈{1,2,
……
,q}；每个荷载程度区间对应一种荷载模式；步骤2：基于设立的q个荷载程度区间，利用荷载模式的界限值计算所有荷载模式对应的均值、熵以及超熵等三个特征值，从而建立云推理后件云规则库，其中，第i种荷载模式对应的三个特征值为均值C
Fi
、熵En
Fi
以及超熵He
F
；步骤3：建立结构有限元模型，根据步骤2所述的q个荷载模式界限值得出对应的q个应变模式界限值，并计算所有应变模式对应的均值、熵以及超熵等三个特征值，从而建立云推理前件云规则库，其中，第i种应变模式区间的三个特征值为均值C
εi
、熵En
εi
和超熵He
ε
；步骤4：测量临时看台各个节点的应变数据，采用一维云模型单规则推理算法，通过前件云发生器生成对应于各个节点的云滴的确定度μ
r
；步骤5：通过后件云发生器，生成云滴的荷载生成值F
r
，从而构成与临时看台各个节点对应的完整云滴(F
r
,μ
r
)；步骤6：进行q种模式下云滴的确定度权化计算，每个荷载作用位置均可以计算出确定度权化生成值；步骤7：通过均化过程将云滴数据转化为荷载信息，从而获得临时看台荷载值；步骤8：多次重复执行步骤4至步骤7，生成多次临时看台荷载值并求取平均值，作为临时看台荷载的输出结果。2.根据权利要求1所述的基于云模型应变推理的临时看台荷载识别方法，其特征在于，所述步骤4中，在前件云发生器中生成以应变En
εi
为期望值、He
ε
为标准差的正态随机数En
′
i
，将测量的临时看台各个节点的应变数据输入前件云发生器中，根据云滴确定度公式，重复使用前件云发生器得到与各个节点对应q个云滴确定度μ
r
。3.根据权利要求2所述的基于云模型应变推理的临时看台荷载识别方法，其特征在于，所述步骤5中，在后件云发生器中生成以荷载云En
Fi
为期望值、He
F
为标准差的正态随机数En
″
i
，再根据步骤4中已获取的与临时看台各个节点对应的云滴确定度μ
r
，输入后件云发生器中，获得与临时看台各个节点对应的q个荷载数值F
r
，从而形成与临时看台各个节点对应的云滴(F
r
,μ

【专利技术属性】
技术研发人员：郭惠勇，陈文博，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：