تخمین پاسخ غیرخطی سازه‌ها با استفاده از شبکه عصبی

ماهیت تحلیل و آنالیز غیرخطی سازه ها کاری پیچیده و زمان بر است و انجام این کار برای سازه های مختلف با شرایط و مشخصات متفاوت، در کارهای مهندسی یا بهینه‌سازی بسیار خسته‌کننده خواهد بود، در چنین موقعیتی نیاز به داشتن پاسخ‌های نزدیک به واقعیت لازم می شوند تا بتوان از نتایج آن در فعالیت‌های مهندسی استفاده روزمره نمود. بدین منظور در این مطالعه، روشی پیشنهاد شده است که می‌توان متوسط پاسخ غیرخطی دینامیکی قاب‌های کوتاه خمشی را که تحلیل آن زمان‌بر می‌باشد را با استفاده از نتایج تحلیل استاتیکی غیرخطی که به نسبت به سرعت انجام می‌شود را بدست آورد. بدین منظور در ابتدا اطلاعات 375 قاب خمشی فولادی کوتاه مرتبه دسته‌بندی و مرتب‌سازی شد. نتایج تحلیل بار افزون (پوش اور) آنها طبقه‌بندی گردید و نمودار این تحلیل (جابجایی- نیرو) ترسیم گشت. نمودار سازه‌های چند درجه به صورت دوخطی درآمد. از اطلاعات نمودار پوش‌اور مقادیر سختی، مقاومت تسلیم، شیب ثانویه و تغییر مکان نهایی محاسبه گردید که به عنوان اطلاعات ورودی برای شبکه عصبی استفاده شدند. نتایج پاسخ های نرمال شده برای pga و sa (برای جابجایی بام) و isd (برای بیشینه جابجایی طبقه در حالت چنددرجه آزاد) نیز استخراج و طبقه‌بندی گردیدند و یک تابع برای منحنی پاسخ ها در تمام سازه‌ها به دست آمد که تابع درجه دو می‌باشد و ضرایب آنها به عنوان خروجی های شبکه عصبی معرفی می شوند. نتایج بدست آمده از آموزش شبکه عصبی با تعداد لایه های پنهان مختلف و تعداد نرون موجود آنها بررسی شده و تعداد نرون بهینه برای آموزش این شبکه عصبی به دست آمد. نتایج نشان می‌دهند که اختلاف بین نتایج واقعی و نتایج بدست آمده از شبکه عصبی قابل قبول می‌باشند.