【摘 要】
:
目前,桥梁截面的气动力系数必须依靠数值模拟或风洞试验计算得到。对于不同的气动外形,想要得到气动力系数,必须重新建模进行复杂又费时的计算。而流场作为一个系统,其具有自身的特点,深度学习模型可以自主学习系统特征,并对复杂非线性问题有很好的模拟及预测能力。本文的主要目的是基于卷积神经网络进行桥梁断面静力三分力系数的识别,同时进行了流场的重构。具体研究内容如下:1.通过数值模拟计算了7 000个不同气动外
【基金项目】
:
国家自然科学基金面上项目“基于流态特征的大跨度桥梁颤振机理研究”(批准号:51878230); 国家重点研发项目子课题“风灾大数据灾害建模与评价技术”(编号:2018YFC0705605); 黑龙江省博士后科研启动基金“桥梁非线性气动自激力机器学习建模研究”(编号:LBH-Q20021);
论文部分内容阅读
目前,桥梁截面的气动力系数必须依靠数值模拟或风洞试验计算得到。对于不同的气动外形,想要得到气动力系数,必须重新建模进行复杂又费时的计算。而流场作为一个系统,其具有自身的特点,深度学习模型可以自主学习系统特征,并对复杂非线性问题有很好的模拟及预测能力。本文的主要目的是基于卷积神经网络进行桥梁断面静力三分力系数的识别,同时进行了流场的重构。具体研究内容如下:1.通过数值模拟计算了7 000个不同气动外形的静力三分力系数,采用了一个高宽比为5的典型矩形截面对模型进行验证,讨论了风攻角和风嘴角度对三分力系数的影响。2.设计了卷积神经网络,对网络的结构和训练参数进行了讨论,最终选用了三层卷积层的网络结构,将数值模拟得到的计算结果随机分为三组,第一组5 000个作为训练集,第二组1 000个作为验证集,第三组1 000个作为测试集。模型在训练集上训练的同时采用验证集进行验证,完成训练后在测试集上对网络进行了测试,讨论了预测精度。3.设计了卷积自编码器,对两个典型截面——圆柱和矩形截面绕流流场进行了特征提取,并将特征投影到流场平面可视化。采用两层双向门控单元的循环神经网络对卷积自编码器提取到的流场特征和流场尾流中固定位置处的速度时程之间的关系进行了学习,利用该位置速度的时间序列,重构了流场的空间分布。研究结果表明,卷积神经网络对不同气动外形的气动力系数,尤其是阻力系数识别较好,说明该方法是一种可行的方法,但对于升力系数和升力矩系数预测精度还有待提高。卷积自编码器能够较好的提取到流场特征,通过循环神经网络学习到特征的时间序列能够较好的重构出流场的空间分布。
其他文献
溶剂型冷拌冷铺沥青混合料,具有适用温度范围广、便于储存运输、成本低等诸多优点,能够有效减少拌和过程中能源资源的消耗和污染性烟尘的排放,符合可持续发展的理念,是未来发展的必然趋势之一。但是目前冷拌冷铺沥青混合料仍没有形成完善的设计理论与评价指标,早期强度低、强度生成慢、水稳定性差问题普遍存在。为此,本文从溶剂型冷拌冷铺沥青出发,对比分析了沥青养生前后成分与结构上的差异,揭示了混合料的强度生成机理。然
内蒙古自治区地势独特,呈东西斜伸走势,公路气候空间分布差异显著,在公路设计、建养过程中缺乏对公路气候环境的综合考量,公路气候分布特点的研究有待细化完善,另外,在内蒙古复杂恶劣的气候环境及交通条件下,路面结构早期病害频发,这与路面结构设计不尽合理有着必要联系。基于以上问题,本文进行了多物理场耦合作用下内蒙古沥青路面力学响应分析及性能研究,主要研究内容如下:首先,统计整理内蒙古近10年的公路气候数据,
无缝伸缩缝是在传统桥梁伸缩缝的应用基础上,为了有效降低模数支承式伸缩缝等传统伸缩缝平整度差、夹缝杂物不理清理、两侧啃边破坏等病害而应运而生的结构。现有的无缝伸缩缝虽然具有行车舒适、维修速度快等显著优势,但其使用寿命低、适用范围小、变形能力差等缺陷也十分明显。现阶段,尚未形成专门规范来指导无缝伸缩缝的结构及材料设计,在进行无缝伸缩缝设计时多依赖施工经验或参考路面设计规范,而这种现象往往忽视了伸缩缝结
大学生满意度评价是贯彻学生中心理念,提高高校人才培养供给质量的重要参考。本文首先提出了具有针对性的大学生满意度评价指标体系,进而面向陕西省6所高校的932名在校大学生进行问卷调查。使用灰色关联分析法对6所高校的大学生满意度进行验证和分析,结果显示本方法各项指标关联性均较强,不同维度对学生满意度影响不一,且与定性分析结果一致,能够对高校学生满意度进行有效评价,对高校优化教育教学过程和条件保障有参考价
自Considere首次指出螺旋箍筋可以提高约束混凝土抗压强度以来,对约束混凝土的研究已经持续了一百多年,国内外学者针对约束混凝土提出了许多不同适用范围的受压应力-应变关系模型,但这些模型具有较大差异,且存在考虑的影响因素不全面、模型曲线不平滑等问题。此外网格箍筋已经成为工程中主要应用的箍筋形式,而国家现行规范中仅考虑了配置螺旋式或焊接环式间接钢筋的钢筋混凝土受压构件中箍筋约束对正截面受压承载力的
目的:采用经颅磁刺激(TMS)观察通咽利窍针法对卒中后咽期吞咽障碍患者舌骨上肌群的运动诱发电位(MEP)潜伏期时长与波幅的变化情况,并采用吞咽量表来评价其对吞咽功能及吞咽运动通路兴奋性变化的影响。方法:将62例患者用随机对照法分为通咽利窍针刺组和普通针刺组,每组各31例,因病情、经济等原因两组各脱落3例后实际每组28例。两组均进行内科基础常规治疗及康复训练,普通针刺组选择廉泉、风池、完骨、通里、照
目的观察针刺“颞颌六穴”对颞下颌关节紊乱病(Temporomandibular Disorders,TMD)的临床疗效及表面肌电信号的影响。方法本课题纳入符合研究条件的TMD病例共70例,按简单随机化方法分为治疗组35例与对照组35例,对照组采用常规康复治疗,治疗组采用针刺“颞颌六穴”+常规康复治疗。两组治疗均隔日1次,3次/周,3周为1个疗程,共治疗1个疗程,疗程结束后3个月进行随访。两组均采用
城镇密集建筑拆除要求安全、无振动、无噪音、不扰民,以往的拆除存在诸多弊端,如人工拆除工作量巨大、机械拆除噪音扰民、爆破拆除产生地面振动和粉尘。静态破碎技术是将搅拌好的静态破碎剂填充在混凝土预先设置好的孔内,利用静态破碎剂产生的膨胀压应力将混凝土破碎的方法,绿色环保。混凝土转换梁段和柱段是建筑结构中的重要构件,开展混凝土转换梁和柱静态破碎技术研究,具有重要的理论意义和现实意义。为此本文开展了如下几个
模态是结构固有的振动特性,每一阶模态都包含相应的模态参数,即频率、阻尼比和振型。通过对模态参数的计算分析可以研究结构的动力特性,进而实现结构的损伤识别、模型修正和安全评定。结构模态参数识别一直是土木工程结构健康监测领域的重要研究方向,尤其是环境激励下的模态参数识别方法。由于实际结构环境激励不完全满足理想白噪声假定,识别结果中一般会存在虚假模态。因为虚假模态不具有物理意义,所以它在识别结果中的出现具