岩土工程非线性优化反演模型在ABAQUS中的应用

岩土工程受力变形演化是一个典型的非线性问题,其演化的高度非线性和复杂性,很难用简单的力学、数学模型描述,但可用粒子群优化径向基神经网络对岩土工程应力、位移非线性时间序列进行动态实时预测。网络径向基层的单元数通过均值聚类法确定后,所有其它参数:中心位置、形状参数、网络权值,均通过粒子群优化算法在全局空间优化确定。工程实例应用表明,该模型预测结果准确、精度高,有良好的应用前景。

岩土工程主要研究岩体与土体的工程问题,包括地基基础、边坡和地下工程等,由于岩体和土体一般是不连续介质,目前非线性有限元已经是研究工程中非线性问题较为有效的工具之一。

参数反演是工程结构分析的一个重要研究内容,而位移对参数的灵敏度计算是其关键,岩土的非线性模型参数的敏感性分析是其中的热点和难点问题。以duncan-change-b模型为基础,引入应力空间下的自然坐标系,分解应力球量和应力偏量,推导出位移对模型参数偏导数的数值计算公式,并通过算例验证。从而在此基础上对该模型参数在土石坝有限元计算中的敏感性进行深入分析。

灰色系统理论在岩土工程领域的许多方面已得到广泛的应用，并取得了一系列成果，但在地下工程中的应用成果尚少。具体应用实践表明，线性dgm（2，1）模型、非线性verhulst模型模拟预测地下工程围岩变形比一般回归分析效果好。dgm（2，1）和verhulst模型不仅具有较高的精度，而且可方便地预测出围岩变形的最终位移，为地下工程信息化设计、施工提供更加准确的信息。

针对非线性系数对网络性能的影响进行了仿真试验研究,总结了该系数的合理取值范围及其规律,提高了bp网络在具体工程中的实用性。通过在岩土工程中的实践证明,按照本文给出的规律对非线性系数进行取值,能够明显地提高网络的收敛速度及收敛精度

ABAQUS在岩土工程中的应用

岩土非线性流变本构模型的辨识算法研究——从岩土非线性流变本构模型通式——p.perzyna方程出发，研制了岩土工程围岩流变本构模型辨识用有限元计算程序evp2d，并将其和均匀设计(ud)法结合，获得了用于ann辨识模型训练用的具有丰富本构信息的全局性输入输出有效...

通过对道路改造项目中碎石运输的设计分析,以项目改造碎石运输费用最小为目标函数,建立非线性优化数学模型,并为该模型设计求解方案;运用matlab软件编程求解,计算出碎石运输的最小费用.

flac在岩土工程参数反演中的应用——以施工期监测结果为基础，在正交设计原理的基础上，选定反演参数与水平，采用二维显式差分法flag进行弹塑性位移反分析。接正交设计表进行多个方案的开挖与模拟计算，用正交设计的计算结果训练人工神经元网络、建立位移目标函...

针对岩土及地下工程结构的特点,基于修整后的位移型reissner泛函中引入独立转动场的变分原理,转动场采用结点真实转角来插值。结合平面四结点单元讨论了有效附加非协调位移的合理形式,引入适用于任何四边形单元的非协调位移函数,建立了一种带转动自由度的平面四结点内参型非协调元模型,给出了相关数值计算列式。四结点单元能通过分片检验,并易于与带转动自由度的梁单元相容,对若干算例及地下隧洞工程实例计算的数值结果表明,采用所建的计算模型,具有较高的计算精度,为岩土及地下工程结构计算提供了一种理想的数值分析方法。

遗传算法在岩土工程反演问题中的应用——综述了岩土工程反演的基本过程，并在介绍遗传算法研究进展的基础上，将遗传算法与传统优化算法进行比较，然后给出几种遗传算法的改进策略，同时介绍了遗传算法在岩土工程反演领域中经常使用的几种改进方法，最后通过实例...

综述了岩土工程反演的基本过程,并在介绍遗传算法研究进展的基础上,将遗传算法与传统优化算法进行比较,然后给出几种遗传算法的改进策略,同时介绍了遗传算法在岩土工程反演领域中经常使用的几种改进方法,最后通过实例验证了遗传算法是求解岩土工程反演问题的有效方法。

运用量化记忆模型,将土工建筑物的动力真非线性分析中滞回圈上任意点的塑性模量映射为简单的分段线性关系,通过量化记忆和插值计算无量纲距离δ,进而确定塑性模量,从而使土工建筑物的动力真非线性分析简单易行。量化记忆(以下简称sm)模型先以弹塑性理论为基础,将单调加载情况下的应力-应变曲线的非线性剪切模量映射为量化模量在几何空间上的分段线性分布,再以masing准则为基础,在循环加载情况下,对这种简化的几何分布进行变化调整,使其生成非线性变化的剪切模量。将非线性问题转化为线性问题进行处理,大大简化了非线性计算的复杂性。通过对某筑坝爆破料动力三轴试验曲线的拟合,可以看出量化记忆模型能很好地模拟土的滞回特性。

监测物理量预测模型的建立是大坝安全监测分析中的重要问题。文中研究了基于参数优化的组合预测模型最优权的求解方法,并结合清江隔河岩水利枢纽副坝位移的实际监测资料验证了该方法的合理性,为大坝监测资料的分析提供了一条有效途径。

本文主要研究了发酵过程中的非线性模型。由商业数据库得到的柏拉图糖度下降值随时间的变化趋势可以得出一个s形逻辑函数,方程中的四个发酵参数,即原终和真浓以及这个曲线的斜率和中点均由最小残差平方法得到。酵母的接种时间对发酵没有影响(p>0.05),起始温度能增加发酵速度(p<0.05),同时能降低达到发酵中点的时间(p<0.001),发酵起始温度正向影响啤酒真浓值(p<0.001)。本论文第一次说明了预测函数的预测区间结构,指出了发酵过程的预测偏差。本论文所用统计技术可以用来做发酵过程多方面的结果分析,例如能够预测当任何一个参数变化时酵母的增值倍数。这些技术可以用来通过统计四个发酵参数(如原浓、真浓、发酵曲线的斜率以及中点)的变化而了解发酵过程的变化(如温度、酵母和原浓),同时还可以用来评估不同的发酵过程,比如用一个新菌种发酵或用更高浓度的麦汁发酵。

脆性统计损伤模型在岩土工程中的应用研究——采用脆性破坏统计理论研究结构性土体的损伤性质，提出了应用土体强度关于weibul1分布的分析方法得到了结构性土体的宏观损伤演化方程和本构模型．根据损伤容限定义了稳定安全系数．开挖与加载均质土坡稳定性的计算反...

采用脆性破坏统计理论研究结构性土体的损伤性质,提出了应用土体强度关于weibull分布的分析方法得到了结构性土体的宏观损伤演化方程和本构模型.根据损伤容限定义了稳定安全系数.开挖与加载均质土坡稳定性的计算反映出牵引式滑动与推移式滑动的失稳机理

介绍了当前岩土工程中模型实验的发展状况,模型实验中的相似关系、分类和检测技术,以及模型实验中应注意的问题。

提出用零长度截面单元模拟施工缝,并基于纤维模型推导了单元刚度矩阵,给出完整的单元描述。在此基础上,进一步提出用以模拟带缝柱的纤维杆元模型,即由一个非线性梁柱子单元端部附加零长截面子单元组成。通过opensees非线性分析软件平台,建模分析了钢筋混凝土带缝柱在拟静力试验下的非线性反应行为,计算结果与试验结果吻合较好,验证了该模型的有效性,为以后在混凝土结构或构件的非线性分析中考虑施工缝的影响提供依据。

土体非线性模型的分段切线模量研究——结合大量实验数据，基于原邓肯非线性模型，建立了土体达到抗剪强度之前分段切线模量的非线性模型，曲线包括向上弯折和向下弯折2种，均由两折线组成．硬化型曲线一般可用向下弯折的折线进行拟合，而软化型且剪胀比较明显的...

提出一种线性/非线性时间序列模型的一般表达式(gnar),论述其线性和非线性特性.对3种典型的非线性、非平稳时间序列进行试验及应用研究.将样本数据分成训练集和测试集,在训练集上建立gnar模型,采用最小二乘方法以及结合预测误差的修正aic准则实现其参数估计和模型定阶.在测试集上进行预测,进而验证模型.结果表明该模型对3组数据跟踪性能良好,预测预报精度优于传统时序模型,因此该模型有良好的适应性和有效性,能应用于工程实际.

针对传统数值求解方法存在的不足,将adomian分解法(adomiandecompositionmethod,adm)引入到反应工程非线性数模求解中,可给出非线性数模逼近解析解的代数表达式.介绍了adm的基本原理及其近年来在反应工程非线性数模求解中的应用进展,给出了adm求解多孔催化剂、多孔电极及填充床电极理论数模的实例,并对其求解多种反应工程数模的应用前景作了展望.实践证明:在求解精度和收敛速度方面,adm是一种替代数值计算的有效方法.