结合蜉蝣算法和响应面的结构静力损伤识别

来源：计算力学学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：宋彦朋,陈辉,黄斌,吴志峰

单位：武汉工程大学邮电与信息工程学院, 武汉 430073,武汉工程大学邮电与信息工程学院, 武汉 430073,武汉理工大学 土木工程与建筑学院, 武汉 430070,武汉理工大学 土木工程与建筑学院, 武汉 430070,武汉理工大学 海南研究院, 三亚 572025,华中科技大学 土木与水利工程学院, 武汉 430074

摘要：提出了一种结合蜉蝣智能搜索算法和静位移响应面的结构损伤识别方法。首先构造了基于灵敏度的静力损伤识别方程残差和位移残差指标的正则化优化目标函数,然后采用人工智能领域的蜉蝣算法来识别结构单元级别的损伤。在优化过程中,为了解决静力加载点和位移测点不一致的问题,利用模型凝聚和位移扩展方法重新构建了损伤识别方程。同时,利用静位移响应面计算目标函数中的位移残差,避免了耗时的有限元计算,提高了优化效率。简支梁的数值算例结果表明,本文方法在寻优速度和精度方面均优于传统的粒子群法和差分进化算法;与单独基于静力损伤识别方程残差或位移残差指标的方法相比,识别损伤更为准确。铝合金悬臂梁损伤识别的静载实验进一步验证了本文方法的高效率和有效性。

关键词：蜉蝣算法,静力损伤识别,响应面,静力损伤方程,静力残差,

基金资助：国家自然科学基金(51578431;51978545);海南省自然科学基金(522CXTD517)资助项目.