Идентификация и исследование критического состояния поперечной трещины в полосе с накладкой на основе искусственных нейтронных сетей

Аннотация

Предложен метод идентификации геометрии поперечной трещины в слое с накладкой, с последующей оценкой критического состояния конструкции. Решение проблемы происходит в два этапа, которые образуют единый метод. Определение трещины в слое выполняется с помощью искусственных нейронных сетей, оперирующих данными у.з. исследования. С целью определения внутренней трещины изучается проблема импульсного возбуждения волнового поля в рассматриваемом объекте. С помощью пьезопреобразователя, расположенного на свободной поверхности покрытия, считываются результаты воздействия. Входные векторы для искусственной нейронной сети представляются в виде равномерно оцифрованного эхосигнала. На основании сгенерированной базы данных входных векторов для рассматриваемой задачи были найдены оптимальный алгоритм обучения и структура сети. После реконструкции геометрии трещины критическое состояние оценивается с помощью интегральных уравнений, полученных из решения соответствующей линейной задачи теории упругости. В этой задаче среду покрытия заменяют специальные граничные условия на верхней поверхности слоя. После применения обобщенного преобразования Фурье к уравнениям равновесия в перемещениях задача сводится к сингулярному интегральному уравнению первого рода, решения которого были построены методами малого параметра и коллокации. Для разных материалов покрытий и геометрических параметров трещины были получены и проанализированы значения коэффициента интенсивности напряжений в непосредственной близости от вершин трещины.