基于混合鲸鱼退火算法和稀疏正则化的结构损伤识别

作者：吕昊; 冯仲仁^*; 王雄江; 周伟; 陈百奔

来源：振动与冲击, 2021, 40(17): 85-91.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2021.17.012

• 结构损伤识别
• 混合鲸鱼退火算法(HWSA)
• 非线性收敛因子
• 自适应权重
• 模拟退火
• 稀疏正则化

实际应用中,鲸鱼优化算法存在精度不高、收敛速度慢等劣势,提出了一种基于非线性收敛因子、自适应权重和模拟退火策略的混合鲸鱼退火算法,平衡了算法的收敛速度和寻优能力,从而增强算法性能。构建了基于结构模态参数的识别因子,并引入稀疏约束,通过不同损伤工况下ASCE Benchmark结构模型的损伤识别数值模拟说明改进方法的有效性。结果表明:增加稀疏约束后,误判单元减少,有利于结构损伤识别,其中L0.5稀疏约束对识别精度的提升最为显著;混合鲸鱼退火算法能有效识别损伤位置及程度,其收敛精度和寻优性能有了明显提升,且在噪声环境下性能稳定,具有一定的抗噪鲁棒性。该方法可进一步应用于实际工程的损伤识别。

• 单位
  中建三局集团有限公司; 武汉理工大学; 土木工程与建筑学院