恭喜高速鐵路建造技術國家工程研究中心;中國中鐵股份有限公司;中南大學國巍獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜高速鐵路建造技術國家工程研究中心;中國中鐵股份有限公司;中南大學申請的專利工程結構動力實時混合試驗數值子結構位移響應實時計算方法、預測控制系統及介質獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119293942B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-25發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411834863.9,技術領域涉及:G06F30/13;該發明授權工程結構動力實時混合試驗數值子結構位移響應實時計算方法、預測控制系統及介質是由國巍;曾晨;張世攀;邵平;何崇檢設計研發完成,并于2024-12-13向國家知識產權局提交的專利申請。
本工程結構動力實時混合試驗數值子結構位移響應實時計算方法、預測控制系統及介質在說明書摘要公布了:本發明公開了一種工程結構動力實時混合試驗數值子結構位移響應實時計算方法、預測控制系統及介質,其中方法包括:采用深度算子網絡對工程結構動力實時混合試驗中數值子結構的非線性位移響應時間演化特性進行學習,得到數值子結構替代模型,以實現數值子結構的實時位移響應計算;實時獲取數值子結構外部激勵時程切片,以及子結構劃分界面處的反力時程切片和位移響應時程切片,利用數值子結構替代模型,通過遞歸運算形式實現數值子結構位移響應的逐步預測。解決了使用傳統數值積分方法對大型復雜數值模型求解時耗時過大的問題,大大縮短數值子結構的響應求解時間,滿足工程結構動力實時混合試驗中的對于數值子結構計算實時性的嚴格要求。
本發明授權工程結構動力實時混合試驗數值子結構位移響應實時計算方法、預測控制系統及介質在權利要求書中公布了:1.一種工程結構動力實時混合試驗數值子結構位移響應實時計算方法,其特征在于,包括如下步驟:采用基于算子通用逼近理論的深度算子網絡對工程結構動力實時混合試驗中數值子結構的非線性位移響應時間演化特性進行學習,得到數值子結構替代模型,以實現數值子結構的實時位移響應計算;實時獲取數值子結構外部激勵時程切片,以及子結構劃分界面處的反力時程切片和位移響應時程切片,利用數值子結構替代模型,通過遞歸運算形式實現數值子結構位移響應的逐步預測;所述深度算子網絡包含兩個子網絡,第一子網絡用于對輸入的當前時刻及過去一定時段內的外部激勵時程切片、子結構劃分界面處的反力時程切片以及位移響應時程切片進行編碼;第二子網絡用于對需要預測的未來時間步向量進行編碼;第一子網絡的輸出與第二子網絡的輸出進行點乘后得到深度算子網絡的輸出;所述數值子結構替代模型通過如下方法得到:S1:建立完整的結構模型:根據工程結構動力實時混合試驗需求,建立包括數值子結構模型與試驗子結構的數值模型的完整結構數值模型,定義子結構劃分界面用于區分數值子結構和試驗子結構;S2:進行有限元分析:獲取一組外部激勵時程,對S1中所述完整結構數值模型進行有限元分析,提取子結構劃分界面處的反力時程和位移響應時程,將外部激勵時程、子結構劃分界面處的反力時程和位移響應時程組合為三維張量,其中,為樣本總數,為每個樣本的時間步數量,為每個時間步包括的特征數量;S3:構建訓練數據集:采用滑動窗口方法對S2中獲取的三維張量進行時間切片操作,得到多個時程切片,并構建需要預測的未來時間步向量,以構建用于網絡訓練的輸入和輸出配對,得到訓練數據集;S4:搭建深度算子網絡:將訓練數據集中的輸入至第一子網絡,第一子網絡輸出記為;將訓練數據集中的輸入至第二子網絡,第二子網絡輸出記為,第一子網絡的輸出與第二子網絡的輸出進行點乘后得到深度算子網絡的輸出,記為;S5:深度算子網絡訓練:利用訓練數據集對深度算子網絡進行訓練,利用梯度下降法最小化損失函數,通過反向傳播算法優化更新第一子網絡與第二子網絡中的參數;S6:深度算子網絡應用:在訓練完成后,對模型進行驗證和測試,選擇預測精度與泛化性能最佳的深度算子網絡作為數值子結構替代模型。
如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術,可聯系本專利的申請人或專利權人高速鐵路建造技術國家工程研究中心;中國中鐵股份有限公司;中南大學,其通訊地址為:410205 湖南省長沙市岳麓區麓景路850號梅溪湖國際研發中心一期5號棟;或者聯系龍圖騰網官方客服,聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。
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