基于改进分数阶Tikhonov正则化的桥梁移动载荷识别

来源：电子测量技术杂志2023年第15期北京时间：

作者：李明强，王林军，罗城升，陈保家

单位：1.三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室 宜昌 443002; 2.三峡大学机械与动力学院 宜昌 443002

摘要：针对整数阶Tikhonov正则化方法识别桥梁移动载荷识别精度较差的问题，提出一种基于改进分数阶Tikhonov正则化的桥梁移动载荷识别方法。根据时域法理论建立桥梁移动载荷识别模型，模拟双轴车辆在桥梁上行驶过程，通过核函数方法将移动载荷表示为弯矩响应和加速度响应核函数的微分形式，采用离散化方法将微分方程转化为线性方程组，通过改进分数阶Tikhonov正则化方法进行求解。结果表明：较分数阶Tikhonov正则化方法和整数阶Tikhonov正则化方法，采用改进分数阶Tikhonov正则化方法的移动载荷识别结果在识别精度和抗噪性上都有一定优势，且改进分数阶Tikhonov正则化方法在低噪声水平下载荷识别精度较高，识别误差仅为分数阶Tikhonov正则化方法的15%；识别结果受弯矩响应影响较小，且具有良好的鲁棒性，更适用于桥梁移动载荷的现场识别。

关键词：桥梁;移动载荷;载荷识别;识别精度;改进分数阶Tikhonov正则化

基金资助：国家自然科学基金(51975324)、三峡大学2021年研究生课程建设项目(SDKC202108)资助