基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的柔性機場跑道剖面動態(tài)變形分析.pdf

1、本文利用徑向基函數(shù)(Radial-BasisFunction,RBF)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對往復(fù)荷載作用下機場跑道的各層剖面變形狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)分析,并與ABAQUS建模結(jié)果進(jìn)行比較。
　　RBF模型的構(gòu)造,考慮了跑道表層局部變形對跑道表層以下各層的頂部變形曲線相應(yīng)點變形的影響。RBF模型的訓(xùn)練、測試和預(yù)測樣本的數(shù)據(jù)應(yīng)用了機場跑道四層頂部最終剖面變形曲線值,包括P401瀝青混凝土表層、P209碎石基礎(chǔ)、P154底基層及中等強度路基層,由

2、坐落于美國聯(lián)邦航空局的WilliamJ.Hughes技術(shù)中心的國家機場跑道測試設(shè)備所測量。P401瀝青混凝土表層的頂部變形曲線作為輸入數(shù)據(jù),是因為在試驗中可以記錄和觀測到該曲線的發(fā)展過程。其他三層的頂部變形曲線分別作為輸出數(shù)據(jù),是因為它們的動態(tài)變形發(fā)展過程在試驗中是不可見的。
　　首先,為了尋求最接近機場跑道各層剖面真實的變形狀態(tài)的發(fā)展過程,進(jìn)行了不同情況的模擬預(yù)測,如表層頂部變形曲線上相鄰三點中間值變形預(yù)測其下各層相應(yīng)點變形等。

3、由于第四層即中等強度路基層的頂部變形曲線有著明顯的凸起,所以在數(shù)據(jù)選取過程中,分別采取了按實際情況選取和對該變形曲線進(jìn)行圓滑處理兩種情況。而且,每種情況下,由最初變形到最終變形的發(fā)展階段劃分為三種類型:等分為50步、以1/i為步長分為50步、隨機分為50步。比較不同情況不同類型下所預(yù)測出的跑道變形誤差跑道的初始厚度較真實初始厚度誤差的大小。
　　其次,分析了不同情況不同類型下,l層j階段平均厚度和初始厚度比值關(guān)系、l層j階段平均變

4、形與平均厚度比值關(guān)系、l層j階段最大變形與平均厚度比值關(guān)系、j階段任意兩層平均厚度比值關(guān)系和j階段任意兩層最大變形比值關(guān)系,較好并直觀地分析了跑道各剖面層的變形發(fā)展過程。
　　最后,應(yīng)用有限元軟件ABAQUS對該機場跑道進(jìn)行建模分析,分別建立軸對稱模型和三維模型。為了更直觀地比較有限元和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這兩種方法對機場跑道各剖面層的預(yù)測結(jié)果,比較它們與多深度彎度計測量真實值的相關(guān)系數(shù)、相似度及平均誤差。結(jié)果表明,應(yīng)用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來