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正交基于Fourier正交基神经网络改善响应面法结构可靠性学位

收藏本文 2024-02-16 点赞:7044 浏览:19146 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着现代科学技术的进展,工程结构在现实生活中的运用越来越广泛,然而因结构失效导致的事故频发,工程实际结构中有着大量的不确定性不足,人们也由此展开了结构的安全可靠性论述探讨,可靠性论述对工程结构浅析设计有十分重要的指导作用。然而,现有的可靠度浅析策略还不够改善,需要更精确有效的可靠度浅析策略运用到工程实际中。本论文在结构可靠性论述基础上,结合Fourier正交基、神经网络和响应面法的基本论述,提出了Fourier正交基神经网络改善响应面法(本论文简称FONN-IR),并利用该策略对汽车发动机连杆作了结构可靠性浅析,结合有限元浅析软件浅析并与现有可靠度浅析策略比较,验证了该策略良好的逼近性能及其正确性和实用性。该策略的提出对可靠性论述探讨具有一定的参考价值和实际作用。首先,本论文充分利用了Fourier正交基良好的逼近性能,以及神经网络强大的非线性映射能力以及很好的容错能力,结合Fourier正交基论述和神经网络论述提出了Fourier正交基神经网络模型,通过算例验证了该模型的收敛性及其良好的逼近性能,为提出新算法提供了可靠的论述基础。其次,本论文结合梯度投影取样点技术对普通响应面法进行了改善,利用Fourier正交基神经网络以及改善响应面法各自所拥有的优越性,提出的一种更可靠的结构可靠度浅析策略,即FONN-IR,通过算例并与其他可靠度浅析策略比较,验证了本论文提出的FONN-IR的正确性及其优势。最后,本论文以汽车发动机连杆为例,结合疲劳可靠性基本论述,一方面,结合Ug、Ansys和Adams等软件对连杆进行了有限元浅析,利用浅析出的结果数据找到连杆结构的最大危险点,另一方面,利用FONN-IR对发动机连杆危险点位置进行了结构疲劳可靠性浅析,用Matlab语言编程并计算其最大危险点处的疲劳可靠度指标,同时也验证了本论文提出的FONN-IR的正确性及实用性。该策略对结构的可靠度浅析有很好的参加价值,提供了相对可靠的可靠度浅析策略。关键词:Fourier正交基神经网络改善响应面法论文结构可靠性论文可靠指标论文疲劳论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    第1章 绪论9-15

    1.1 论文探讨背景、目的及现实作用9-10

    1.1.1 结构可靠度论述的国内外探讨近况9-10

    1.1.2 结构可靠度论述探讨的目的10

    1.1.3 结构可靠度论述的现实作用10

    1.2 论文探讨相关内容的进展背景及近况10-12

    1.2.1 神经网络的进展背景及近况10-11

    1.2.2 响应面法的进展背景及近况11-12

    1.3 论文主要探讨内容12-15

    第2章 结构可靠性基本论述15-25

    2.1 结构可靠度的基本内容15

    2.2 结构极限状态15-16

    2.3 结构的可靠概率及其失效概率16-17

    2.4 结构的可靠指标17-18

    2.5 结构可靠度浅析策略概述18-22

    2.5.1 一次二阶矩法(FORM)19-21

    2.5.2 Monte-Carlo模拟21-22

    2.5.3 响应面法(R)22

    2.6 可靠度浅析策略的优缺点比较浅析22-23

    2.7 本章小结23-25

    第3章 Fourier正交基神经网络25-43

    3.1 神经网络概述25-28

    3.1.1 人工神经元25-26

    3.1.2 BP神经网络26-28

    3.2 Fourier正交基神经网络28-36

    3.2.1 数值逼近论述及最佳平方逼近28-31

    3.2.2 正交基31-34

    3.2.3 Fourier级数与Fourier正交基34-35

    3.2.4 Fourier正交基神经网络的提出及其收敛性35-36

    3.3 Fourier正交基神经网络运用算例36-41

    3.4 本章小结41-43

    第4章 基于Fourier正交基神经网络改善响应面法(FONN-IR)的可靠性浅析43-55

    4.1 响应面法43-44

    4.1.1 响应面法的基本论述43

    4.1.2 响应面函数43-44

    4.1.3 初始试验点的选取44

    4.2 改善响应面法44-47

    4.2.1 改善响应面法的迭代历程45-47

    4.3 Fourier正交基神经网络改善响应面法47-49

    4.3.1 Fourier正交基神经网络改善响应面法(FONN-IR)的提出47

    4.3.2 Fourier正交基神经网络改善响应面法论述47-48

    4.3.3 Fourier正交基神经网络改善响应面法可靠度浅析步骤48-49

    4.4 Fourier正交基神经网络改善响应面法运用算例49-54

    4.5 本章小结54-55

    第5章 基于FONN-IR的汽车发动机连杆疲劳可靠性浅析55-67

    5.1 疲劳可靠性基本论述55-58

    5.1.1 疲劳论述概述55-57

    5.1.2 SN曲线57-58

    5.2 基于FONN-IR的发动机连杆结构可靠性浅析58-65

    5.2.1 曲轴-连杆-活塞机构58

    5.2.2 连杆相关参数及其边界条件58-59

    5.2.3 曲轴-连杆-活塞机构运动仿真浅析59

    5.2.4 曲轴-连杆-活塞机构刚柔耦合动力学浅析59-64

    5.2.5 连杆体小头的过盈配合浅析64-65

    5.3 基于FONN-IR的发动机连杆的疲劳可靠性浅析65-66

    5.4 本章小结66-67

    第6章 结论与展望67-69

    6.1 结论67-68

    6.2 展望68-69

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