ANN技术在复合材料胶接修理分析中的应用

《ANN技术在复合材料胶接修理分析中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、总第167期2011年第2期直升机技术HELICOPTERTECHNIQUETotalNo．167No．22011文章编号：1673—1220(2011)02-020-05ANN技术在复合材料胶接修理分析中的应用程起有，朱银垂，罗国仁，韩振忠(中国直升机设计研究所，江西景德镇333001)摘要基于改进的BP人工神经网络(ANN)建立了复合材料胶接修理分析模型，结合采用复合材料胶接修理的正交试验及有限元分析的结果为训练和检测神经网络提供样本，有效地利用了神经网络、试验设计技术与有限元分析的优点。胶接修理

2、实例分析结果表明，所建神经网络模型对胶接参数与修理效果之间关系的预测与试验结果一致，说明将人工神经网络应用于复合材料胶接修理参数分析是一种行之有效的方法。关键词复合材料；胶接修理；人工神经网络；有限元中图分类号：TB332文献标识码：AApplicationofArtificialNeutralNetworktoBondingRepairAnalysisofCompositeStructureCHENGQiyou，ZHUYinchui，LUOGuoren，HANZhenzhong(ChinaHelic

3、opterResearchandDevelopmentInstitute，Jingdezhen333001，China)AbstractToassisttheparameterselectioninbondingrepairofcompositelaminates，ananalyticmodelbasedonback—propagationArtificialNeuralNetwork(ANN)wasestablishedinthispaper．Thedataofexperimentandthefin

4、iteelementwereusedtogetthetrainingandtestingsetforBack—Propagationneuralnetworkpredictionmodel．Theadvantagesofartificialneuralnetwork，experi。mentaldesigntechniqueandfiniteelementmethodwereexploited．TheBack—Propagationneuralnetworkwasusedtosetupapredicti

5、onmodelforpredictingbondingparameter．Agoodagreementbetweenthepredictionvalueandtheexperimentaldatawasachieved80thepredictionmodelwasef-fectiveandhelpfulforparameterselectioninbondingrepairofcompositelaminates．Keywordscomposite；bondingrepair；artificialne

6、uralnetwork；finiteelementmethod0引言复合材料具有比强度高、比刚度高、耐腐蚀以及疲劳性能好等优良特性，在航空结构尤其是直升机上得到了广泛应用，使直升机的装载能力、航程和机动性等性能得到极大提高。目前国外许多军、民用直升机，如PAH-2、RAH一66N和H一90等均大量采用复合材料⋯。但复合材料部件在生产、使用和维护过程中不可避免地会发生结构缺陷或损伤，及时合理的维修尤为重要，既可以节约经费，又可以收稿日期：2011-02．16作者简介：程起有(1980一)，男，江西万年人

7、，博士，工程师，主要研究方向：直升机结构设计。2011年第2期程起有，朱银垂，罗国仁，等：ANN技术在复合材料胶接修理分析中的应用‘2l·保障安全，提高战斗力。而胶接修理是一种重要的外场复合材料修理方法，具有增重小、不需要对原结构开孔、容易满足复杂的空气动力学要求等优点。在复合材料胶接修理中，胶接参数(如补片的直径、厚度、铺排方式等)的选取对于修理的效果影响非常明显12引。一般地，参数优化时，先建立优化问题的数学模型，然后运用数值计算，通过迭代的方法求解。然而，胶接修理具有相当的复杂度，很难采用解析方

8、法加以描述和求解，人工神经网络则是一种非常不错的途径。人工神经网络(ArtificialNeuralNetwork，简称ANN)是在现代神经生物学和认识科学对人类信息处理研究的基础上提出来的，是由大量功能简单的神经元按各种不同的拓扑结构相互连接而形成的复杂的网络系统，可模仿大脑神经网络的结构和功能，具备高度的并行性、良好的容错性、非线性全局作用、联想记忆功能以及强大的自适应学习功能，在模式识别与分类、函数逼近和图象处理等领域得到了广泛的应用。如邵义龙∞o