×
尼扎尔·费萨尔·阿尔卡耶姆;曹茂森

使用单目标进化算法和有限元模型更新的三维结构损伤识别：评估和比较。 （英语） Zbl 1523.90320号

工程优化。 50，第10期，1695-1714（2018）.
总结：本研究提出了一种集成单目标进化算法（EA）和有限元模型更新的方法，用于三维结构的损伤推断。首先，将遗传算法、差分进化算法和粒子群优化算法与有限元模型更新相结合，用于三维四层模块化结构的损伤检测，并比较了它们的性能。接下来，为了获得更准确的结果，开发了混合Lévy flights-DE和混合人工蜂群-PSO来增强损伤识别。在每种方法中，首先从完整结构的有限元模型和模拟损伤响应中创建由模态应变能和模态形状残差组成的目标函数。然后，从一致性、计算成本和准确性三个方面评估了每种结合有限元模型更新的损伤检测算法的性能，并推荐了性能最佳的算法。

MSC公司：

90C59 数学规划中的近似方法和启发式

关键词：

进化算法;单目标优化;有限元模型修正;结构损伤检测

软件：

基础知识
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{N.F.Alkayem}和\textit{M.Cao}，工程优化。50，第10号，1695-1714（2018；Zbl 1523.90320）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 阿尔卡耶姆，N.F。；曹，M。；Zhang，Y。；巴亚特，M。；Su，Z.，《使用进化算法更新有限元模型的结构损伤检测：综述、神经计算和应用》（2017）·doi:10.1007/s00521-017-3284-1
[2] Allemang，R.J.和Brown，D.L.，1982年。“模态向量分析的相关系数”，载于《第一届国际模态分析会议论文集》，110-116。CT贝瑟尔：实验力学学会。
[3] Au，F.T.K。；Cheng，Y.S。；Tham，L.G。；Bai，Z.，基于微遗传算法的结构损伤检测（使用不完整和噪声模态试验数据），《声音与振动杂志》，259，5，1081-1094（2003）·doi:10.1006/jsvi.2002.5116
[4] Azad，S.K.，《钢桁架元启发式优化中用可行解播种初始种群》，工程优化，50，1，89-105（2018）·Zbl 1523.74104号 ·doi:10.1080/0305215X.2017.1284833
[5] 阿扎德，S.K。；Hasançebi，O.，钢框架基于元启发式设计优化的上限策略，工程软件进展，57，19-32（2013）·doi:10.1016/j.advengsoft.2012.11.016
[6] 巴罗佐，L.R。；Rodriguez，R.，《利用损伤指数法对基准结构进行损伤检测》，《工程力学杂志》，130，2，142-151（2004）·doi:10.1061/（ASCE）0733-9399（2004）130:2（142）
[7] 布耶，A。；加法扎德，H。；Tarkhaneh，O.，《使用杜鹃搜索和差分进化进行数据聚类的高效混合算法》，印度科学技术杂志，8，24，1-12（2015）·doi:10.17485/ijst/2015/v8i24/60146
[8] Cha，Y.J。；Buyukozturk，O.，《利用模态应变能和混合多目标优化进行结构损伤检测》，计算机辅助土木和基础设施工程，30347-358（2015）·doi:10.1111/mice.12122
[9] 周，J.H。；Ghaboussi，J.，《结构损伤检测中的遗传算法》，计算机与结构，79，14，1335-1353（2001）·doi:10.1016/S0045-7949（01）00027-X
[10] Ciang，C.C。；Lee，J.R。；Bang，H.J.，《风力涡轮机系统的结构健康监测：损伤检测方法综述》，《测量科学与技术》，第19、12、1-20页（2008年）·doi:10.1088/0957-0233/19/12201
[11] Deb，K.，《使用进化算法的多目标优化》（2001），新德里：威利印度，新德里·Zbl 0970.90091号
[12] Deb，K.，《工程设计优化》（2012），新德里：PHI Learning India，新德里
[13] 丁振华。；黄，M。；Lu，Z.R.，基于混合搜索策略的人工蜂群算法的结构损伤检测，Swarm和进化计算，28，1-13（2016）·doi:10.1016/j.swevo.2015.10.10
[14] 弗里斯韦尔，M.I。；Mottershead，J.E.，结构动力学中的有限元模型更新（1995），多德雷赫特：荷兰施普林格，多德雷赫特·Zbl 0855.7302号
[15] 弗里斯韦尔，M.I。；彭尼，J.E.T。；Garvey，S.D.，《结构、计算机和结构损伤位置的遗传和特征敏感组合算法》，69，5，547-556（1998）·Zbl 0941.74080号 ·doi:10.1016/S0045-7949（98）00125-4
[16] Fritzen，C.P。；Jennewein，D。；Kiefer，T.，《基于模型更新方法、机械系统和信号处理的损伤检测》，第12期，第163-186页（1998年）·doi:10.1006/mssp.1997.0139
[17] 哥克达，H。；Yildiz，A.R.，《使用模态参数和粒子群优化进行结构损伤检测》，《国际结构完整性杂志》，54，6，416-420（2012）
[18] He，R.S。；Hwang，S.F.，用自适应实参数模拟退火遗传算法进行损伤检测，计算机与结构，84，31，2231-2243（2006）·doi:10.1016/j.compstruc.2006.08.031
[19] Imregun，M。；Visser，W.J.，《技术文章：冲击与振动技术的实用文章》，《冲击与振动文摘》，23，1，9-20（1991）·doi:10.1177/058310249102300102
[20] 约翰逊，E.A。；Lam，H.F。；Katafygiotis，L.S。；Beck，J.L.，《使用模拟数据的第一阶段IASC-ASCE结构健康监测基准问题》，《工程力学杂志》，130，1，3-15（2004）·doi:10.1061/（ASCE）0733-9399（2004）130:1（3）
[21] Kang，F。；Li，J.-J；Xu，Q.，基于改进粒子群优化的振动数据损伤检测，应用软计算，122329-2335（2012）·doi:10.1016/j.asoc.2012.03.050
[22] 卡拉博加，2005年2月。基于蜜蜂群的数值优化思想。Kayseri:技术报告-TR06，Erciyes大学，工程学院，计算机工程系。
[23] 卡拉博加，D。；Basturk，B.，《数值函数优化的强大高效算法：人工蜂群（ABC）算法》，《全局优化杂志》，39，3，459-471（2007）·Zbl 1149.90186号 ·数字对象标识代码：10.1007/s10898-007-9149-x
[24] Kaveh，A。；Dadras，A.，《使用增强热交换优化算法进行结构损伤识别》，工程优化（2017年）·doi:10.1080/0305215X.2017.1318872
[25] Kaveh，A。；Mahdavi，V.R.，使用CBO和ECBO算法识别桁架结构的损伤，亚洲土木工程杂志，17，1，75-89（2016）
[26] Kaveh，A。；Maniat，M.，《基于不完整模态数据的带电系统搜索优化的骨骼结构损伤检测》，《国际土木工程杂志》，12，2，291-298（2014）
[27] 卡维，A。；Maniat，M.，基于MCSS和PSO的损伤检测，使用模态数据，智能结构和系统，15，5，1253-1270（2015）·doi:10.12989/sss.2015.15.51253
[28] Kaveh，A。；Zolghard，A.，《使用自然频率变化对梁和框架结构损伤识别进行改进的充电系统搜索》，《国际土木工程优化杂志》，第2期，第3期，第321-339页（2012年）
[29] Kaveh，A。；Zolghard，A.，《使用自然频率和振型变化对桁架结构进行损伤检测的改进CSS》，工程软件进展，80，93-100（2015）·doi:10.1016/j.advengsoft.2014.09.010
[30] Kaveh，A。；贾瓦迪，S.M。；Maniat，M.，《利用混合粒子群策略的模态数据进行损伤评估》，《射线优化器与和谐搜索》，《亚洲土木工程杂志》（BHRC），第15期，第1期，第95-106页（2014年）
[31] J.Kennedy和R.C.Eberhart，1995年。“粒子群优化”，摘自1942-1948年IEEE国际神经网络会议。新泽西州皮斯卡塔韦：IEEE。
[32] Kim，G.H。；Park，Y.S.，使用多目标优化技术的改进更新参数选择方法和有限元模型更新，机械系统和信号处理，18，59-78（2004）·doi:10.1016/S0888-3270（03）00042-6
[33] 佩雷拉，R。；Ruiz，A.，基于多目标进化优化、机械系统和信号处理的大型结构损伤识别的多阶段有限元更新程序，22，970-991（2008）·doi:10.1016/j.ymssp.2007.10.04
[34] Raich，A.M。；Ghaboussi，J.，使用隐式冗余遗传算法进化结构设计解决方案，结构和多学科优化，20，3，222-231（2000）·doi:10.1007/s001580050150
[35] Seyedpoor，S.M.，使用基于模态应变能量的指数和粒子群优化的结构损伤检测的两阶段方法，非线性力学国际期刊，47，1-8（2012）·doi:10.1016/j.ijnonlinme.2011.07.011
[36] 塞耶德普尔，S.M。；Shahbandeha，S。；Yazdanpanah，O.，《使用基于差分进化算法的优化方法进行结构损伤检测的有效方法》，土木工程与环境系统，32，3，230-250（2015）·数字对象标识码：10.1080/10286608.2015.1046051
[37] 斯托恩，R。；Price，K.，差分进化-连续空间上全局优化的一种简单有效的启发式算法，全局优化杂志，11，4，341-359（1997）·Zbl 0888.90135号 ·doi:10.1023/A:1008202821328
[38] Viswanathan，G.M。；阿法纳西耶夫，V。；Buldyrev，S.V。；哈夫林，S。；达卢兹，M.G.E。；Raposo，E.P。；Stanley，H.E.，Lévy Flights in Random Searches，Physica A:统计力学及其应用，282，1-2，1-12（2000）·doi:10.1016/S0378-4371（00）00071-6
[39] Vo-Duy，T。；霍胡，V。；Dang-Trung，H。；Dinh-Cong，D。；Nguyen-Thoi，T.，《利用模态应变能和改进的差分进化算法检测层压复合材料板的损伤》，《Procedia Engineering》，142182-189（2016）·doi:10.1016/j.proeng.2016.02.030
[40] Vo-Duy，T。；霍胡，V。；Dang-Trung，H。；Nguyen-Thoi，T.，《使用模态应变能量法和改进的差分进化算法进行层压复合材料结构损伤检测的两步方法》，复合材料结构，147，42-53（2016）·doi:10.1016/j.compstruct.2016.03.027
[41] Yan，W.J。；Huang，T.L。；Ren，W.X.，基于单元模态应变能量敏感性的损伤检测方法，结构工程进展，13，6，1075-1088（2010）·数字对象标识代码：10.1260/1369-4332.13.6.1075
[42] Yang，Y.B。；Chen，Y.J.，基于实测模态数据更新结构模型的新直接方法，工程结构，31，32-42（2009）·doi:10.1016/j.engstruct.2008.07.011
[43] Yang，X.S.和Deb，S.，2009年。“通过Levy Flights搜索布谷鸟”，世界自然与生物启发计算大会（NaBIC），由Ajith Abraham、Andre Carvalho、Francisco Herrera和Vijayalakshmi Pai编辑，9-11。新泽西州皮斯卡塔韦：IEEE。
[44] Yong，X.和Hong，H..2001。“基于振动数据的结构损伤检测的遗传算法”，载于《IMAC-XIX：结构动力学会议论文集》，1381-1387。CT贝瑟尔：实验力学学会。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。