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基于WOA-GRNN代理模型的Π形截面梁风嘴气动外形优化
1
作者
刘汉云
陈柏翔
+3 位作者
韩艳
胡朋
蔡春声
王力东
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期76-86,共11页
Π形截面大跨度桥梁极易发生涡激振动,工程中常通过增设风嘴进行抑振,然而风嘴参数选择及抑振效果高度依赖经验或枚举试算,效率低下。为此,基于WOA-GRNN代理模型对Π形截面梁在多参数设计空间内的气动外形优化问题进行了研究。首先,选...
Π形截面大跨度桥梁极易发生涡激振动,工程中常通过增设风嘴进行抑振,然而风嘴参数选择及抑振效果高度依赖经验或枚举试算,效率低下。为此,基于WOA-GRNN代理模型对Π形截面梁在多参数设计空间内的气动外形优化问题进行了研究。首先,选取风嘴长度、纵深和风攻角,构成多参数设计空间;其次,采用最优拉丁超立方抽样和Sculptor?网格变形驱动技术获取设计空间初始代表点集及其高质量计算网格,通过CFD数值模拟获得训练数据池;然后,建立风嘴设计参数和桥梁涡振响应的WOA-GRNN代理模型,通过数据池训练模型;接着,以某典型Π形截面大跨桥梁为工程背景,利用训练后WOA-GRNN代理模型预测多参数设计空间内的桥梁涡振响应面,通过自适应差分进化算法全域寻优,获得了最优设计参数及涡振响应值;最后,通过风洞试验结果对比验证了所提方法的正确性。研究结果表明:WOA-GRNN代理模型可显著提高桥梁气动外形优化效率;对案例Π形截面梁,最优风嘴气动外形#1的竖弯涡振响应相较于原型断面降低99%,抑振效果极佳。研究成果可为今后同类型Π形截面梁的涡振控制、气动外形优化以及相关研究提供重要参考。
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关键词
桥梁工程
气动外形优化
代理模型
风嘴
Π形截面梁
涡激振动
原文传递
题名
基于WOA-GRNN代理模型的Π形截面梁风嘴气动外形优化
1
作者
刘汉云
陈柏翔
韩艳
胡朋
蔡春声
王力东
机构
长沙理工大学土木工程学院
出处
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期76-86,共11页
基金
国家自然科学基金项目(52108433,52178452,52178451,52178450)
湖南省领军人才项目(2021RC4031)
+3 种基金
湖南省自然科学基金项目(2021JJ40587)
湖南省科技厅优秀青年项目(21B0309)
高速铁路建造技术国家工程研究中心开放基金项目(HSR202004)
湖南省研究生科研创新项目(CX20220889)。
文摘
Π形截面大跨度桥梁极易发生涡激振动,工程中常通过增设风嘴进行抑振,然而风嘴参数选择及抑振效果高度依赖经验或枚举试算,效率低下。为此,基于WOA-GRNN代理模型对Π形截面梁在多参数设计空间内的气动外形优化问题进行了研究。首先,选取风嘴长度、纵深和风攻角,构成多参数设计空间;其次,采用最优拉丁超立方抽样和Sculptor?网格变形驱动技术获取设计空间初始代表点集及其高质量计算网格,通过CFD数值模拟获得训练数据池;然后,建立风嘴设计参数和桥梁涡振响应的WOA-GRNN代理模型,通过数据池训练模型;接着,以某典型Π形截面大跨桥梁为工程背景,利用训练后WOA-GRNN代理模型预测多参数设计空间内的桥梁涡振响应面,通过自适应差分进化算法全域寻优,获得了最优设计参数及涡振响应值;最后,通过风洞试验结果对比验证了所提方法的正确性。研究结果表明:WOA-GRNN代理模型可显著提高桥梁气动外形优化效率;对案例Π形截面梁,最优风嘴气动外形#1的竖弯涡振响应相较于原型断面降低99%,抑振效果极佳。研究成果可为今后同类型Π形截面梁的涡振控制、气动外形优化以及相关研究提供重要参考。
关键词
桥梁工程
气动外形优化
代理模型
风嘴
Π形截面梁
涡激振动
Keywords
bridge engineering
aerodynamic shape optimization
surrogate model
wind fairing
Π-shaped girder
vortex-induced vibration
分类号
U443.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于WOA-GRNN代理模型的Π形截面梁风嘴气动外形优化
刘汉云
陈柏翔
韩艳
胡朋
蔡春声
王力东
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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参考文献
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