基于改进BP神经网络的T形圆管节点应力集中系数研究
DOI:
作者:
作者单位:

1.西安交通大学复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室,陕西 西安 710049 ;2.中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室,陕西 西安 710065

作者简介:

周运来(1986—),男,博士,研究员,博士生导师。研究方向为结构优化、无损监测。E-mail:yunlai.zhou@xjtu.edu.cn。

通讯作者:

中图分类号:

TU391

基金项目:

陕西省自然科学基础研究计划面上项目(2023-JC-YB-007)


Investigation on Stress Concentration Factor of T-tubular Joints Based on Improved BP Neural Network
Author:
Affiliation:

1.State Key Laboratory for Strength and Vibration of Mechanical Structures, School of Aerospace Engineering, Xi’an JiaotongUniversity, Xi’an 710049 , China ; 2.National Key Laboratory of Strength and Structural Integrity, Aircraft StrengthResearch Institute of China, Xi’an 710065 , China

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    摘要:

    利用蜣螂优化(DBO)改进的BP神经网络计算T形圆管节点应力集中系数(SCF),实现了SCF快速准确求解。首先,对轴力作用下的T形圆管节点进行有限元参数化建模,与试验数据对比,验证模型的可靠程度;其次,建立不同几何尺寸条件下的T形圆管节点冠点和鞍点的SCF数据集,分析无量纲几何参数对应力集中系数的影响;最后,采用DBO改进的BP神经网络对不同几何参数节点SCF数据集进行回归预测。结果表明,改进后的BP神经网络模型的预测性能优于未改进BP神经网络。相较于SCF参数方程,采用DBO改进的BP神经网络预测更高效、更准确。

    Abstract:

    The BP neural network improved by the dung beetle optimization(DBO) is used to calculate the stress concentration factor (SCF) of T-tubular joints, and the SCF can be solved quickly and accurately. First, finite element parameterized modeling of T-tubular joints under basic axial loading was conducted, and comparative analysis with experimental data verified the model’s reliability. Next, a SCF dataset was established for crown and saddle points, analyzing the influence of dimensionless geometric parameters on SCF. Finally, the BP neural network improved by DBO is used to perform regression prediction on the SCF data sets of joints with different geometric parameters. The results show that the prediction performance of the improved BP neural network model is better than that of the unimproved BP neural network. Compared with the SCF parameter equation, the BP neural network prediction using DBO is more efficient and accurate.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

周运来,陈吉锋,王煜博,等. 基于改进BP神经网络的T形圆管节点应力集中系数研究[J]. 华东交通大学学报, 2025,42(3):108-116

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  • 收稿日期:2024-12-22
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  • 在线发布日期: 2025-07-01
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