基于GMPSO的有限元模型修正方法验证

作者：夏志远^*; 李爱群; 李建慧; 陈鑫

来源：工程力学, 2019, 36(10): 66-74.

DOI：10.6052/j.issn.1000-4750.2018.09.0506

• 有限元模型
• 模型修正
• 粒子群优化方法
• 高斯白噪声扰动
• 优化效率
• 验证研究

为提高有限元模型修正方法效率,保证修正精度,提出基于高斯白噪声扰动的粒子群优化(GMPSO)有限元模型修正方法。介绍标准粒子群优化(PSO)方法和改进后的GMPSO方法,基于测试函数比对两种方法的全局寻优能力和寻优效率;提出高效的基于GMPSO有限元模型修正方法,阐述方法流程并明确各参数与实际物理量的对应关系;基于GMPSO有限元模型修正方法对高维有损伤简支梁模型(变量维度为10)实施修正,并与基于遗传算法(GA)的模型修正结果进行比对;基于GMPSO有限元模型修正方法对某在役桥梁结构实施修正(变量维度为13),验证所提方法可行性。结果表明:经局部改进的GMPSO方法较原PSO方法的优化能力显著提升;高维损伤简支梁模型修正结果显示,基于GMPSO模型修正方法可获得较好的修正结果,修正效率较基于GA的模型修正方法有显著提升;在役桥梁结构有限元模型修正结果显示,基于GMPSO模型修正方法可有效降低主梁计算频率和试验频率的误差,所提方法可适用于较工程复杂结构模型修正问题。

• 单位
  土木工程学院; 苏州科技大学; 南京林业大学; 东南大学; 北京建筑大学