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基于ANN的鉛芯橡膠支座力學性能快速評估方法

李鵬飛  向勝濤  孔德睿  楊子泉  
【摘要】:在鉛芯橡膠支座設計制造、性能評估中,傳統試驗方法與有限元方法難以實現支座力學性能快速評估,尋求最佳設計參數組合所需代價較大.為彌補傳統方法的不足,本文提出了基于ANN的鉛芯橡膠支座力學性能快速評估方法及參數尋優方法.首先,基于試驗數據建立鉛芯橡膠支座有限元模型,并通過試驗數據與理論計算結果驗證有限元模型的正確性與精度,編制程序批量生成不同參數組合下的鉛芯橡膠支座有限元模型,提取計算結果生成數據集;其次,建立ANN非線性相關性模型,讀取數據集進行訓練,驗證模型的泛化能力,保留精度最高的模型;然后,利用ANN模型對支座力學性能進行快速評估,引入粒子群算法結合ANN模型,實現指定力學性能指標下帶約束的參數尋優.結果表明,有限元方法計算所得支座力學性能與試驗結果基本一致,采用ANN模型可以較好地表征支座參數與其力學性能的非線性關系,實現支座力學性能快速評估,精度良好;引入粒子群算法結合ANN可以實現支座多目標參數尋優,所生成的支座參數均符合實際,且其對應的性能指標與目標值基本一致.

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