[发明专利]基于BP神经网络的导管架平台结构响应计算方法

摘要

本发明涉及海洋平台的结构设计技术领域，具体公开了一种基于BP神经网络的导管架平台结构响应计算方法，其包括如下步骤：步骤一，建立BP神经网络系统，该BP神经网络系统包括：输入层、隐层和输出层，输入层与隐层之间互连为导管架平台受力的第一阶段，隐层与输出层之间互连为导管架平台受力的第二阶段；步骤二，训练BP神经网络系统；步骤三，应用BP神经网络系统，将任意的风、浪和流环境荷载组合数值作为输入向量输入BP神经网络系统，则得到相应的平台结构响应。利用本发明所搭建的人工神经网络系统应用于计算导管架平台的结构响应，对于任意环境荷载组合，将其输入神经网络系统则可立即得到与数值模拟十分接近的结构响应，准确、快速。

主权项

1.一种基于BP神经网络的导管架平台结构响应计算方法，其特征在于,其包括如下步骤：步骤一，建立BP神经网络系统，该BP神经网络系统包括：输入层、隐层和输出层，输入层与隐层之间互连为导管架平台受力的第一阶段，隐层与输出层之间互连为导管架平台受力的第二阶段，每层包含若干节点，每层节点之间不相连，设输入层的输入向量为风、浪和流的组合，输出层的输出向量为平台结构响应FX、FY、FZ以及MX、MY和MZ，输入层节点的个数为输入向量的维数，输出层节点的个数为输出向量的维数；步骤二，训练BP神经网络系统，利用收集得到的海区的长期实测风、浪和流数据，根据风、浪和流数据的分布情况，各取若干个特征值进行组合，获得特征工况组合X作为输入向量，采用物理模型试验或采用数值模拟方法得到各特征工况组合X情况下的期望平台结构响应数据W，将X和对应的W输入待训练的BP神经网络系统，以BP神经网络系统输出向量实际平台结构响应数据Y与W的均方根误差作为网络性能函数，训练过程中BP神经网络系统中的权值和偏差根据网络的误差性能进行调整，反复修正BP神经网络系统得到的实际平台结构响应数据Y，使其最终与W的均方根误差达到最小；步骤三，应用BP神经网络系统，将任意的风、浪和流环境荷载组合数值作为输入向量输入BP神经网络系统，则得到相应的输出向量平台结构响应FX、FY、FZ以及MX、MY和MZ；该BP神经网络系统只有1个隐层，该隐层包含6个节点；输入层激励函数为tansig，隐层激励函数为logsig，输出层激励函数为purelin，purelin(x)＝x。