Bên c nh tr ng h p t ng quát, h dƠn 21 thanh c ng đ c xét thêm tr ng h p cĩ nhi u đo đ c và áp d ng mơ hình gi m b c do gi i h n đi m đo. Hình 4.30 th hi n v trí nút s 3, 4, 5 vƠ 10 đ c g n các c m bi n gia t c. Qua quá trình kh o sát t ng d n m c đ nhi u do đo đ c, bƠi tốn đ t đ c k t qu t t nh t (m c nhi u cao nh t mƠ ph ng pháp đ xu t v n ch n đốn đ c h h ng m c chính xác cao) 6%. Các k t qu c a
bƠi tốn 3 b c s đ c trình bày trong Hình 4.31, Hình 4.32 và Hình 4.33. B ng 4.17 th hi n s so sánh gi a mơ hình t ng quát và mơ hình gi m b c cĩ xét nhi u. Các nh n xét rút ra đ c s đ c trình bày trong ph n 4.2.5.
78 Hình 4.30 V trí các đi m đo đ c ậ dàn 21 thanh
4.2.4.1 B c 1 - Ch s ASEI
(a) Tr ng h p 1
(b) Tr ng h p 2
CH NG 4. CÁC BÀI TỐN KH O SÁT 79 4.2.4.2 B c 2 - Mơ hình h c sâu (a) Tr ng h p 1 (b) Tr ng h p 2 Hình 4.32 K t qu h h ng d đốn b ng DNNs, xét nhi u và mơ hình gi m b c ậ H dàn 21 thanh 4.2.4.3 B c 3 ậ T iă uăhĩa
80 (a) Tr ng h p 1
(b) Tr ng h p 2
Hình 4.33 K t qu d đốn h h ng b ng ph ng pháp 3 b c ậ Cĩ xét nhi u và mơ hình gi m b c - H dàn 21 thanh
CH NG 4. CÁC BÀI TỐN KH O SÁT
81 B ng 4.17 K t qu ch n đốn h h ng c a mơ hình t ng quát và
mơ hình cĩ xét nhi u và MOR ậ Dàn 21 thanh
e Ph năt ă
h ăh ngă M căđ ăh ăh ngă
T ngăquát Xétănhi uăvƠăMOR K tăqu ă d ăđốnă ă chính xác K tăqu ă d ăđốnă ă chính xác Tr ngă h pă1 2 13 0.15 0.25 0.1500 0.2500 100.00% 0.154 100.00% 0.2466 97.33% 98.64% Tr ngă h pă2 3 0.10 0.1000 100.00% 0.0976 97.60% 5 0.20 0.2000 100.00% 0.174 87.00% 6 0.35 0.3500 100.00% 0.3367 96.20% 11 0.15 0.1500 100.00% 0.1527 98.20% 19 0.2 0.2000 100.00% 0.1975 98.75% 20 0.3 0.3000 100.00% 0.2984 99.47% 4.2.5 Nh n xét
Các k t qu thu đ c t ví d h k t c u dàn 21 thanh đang xét c ng c thêm tính kh thi c a ph ng pháp ch n đốn h h ng 3 b c đ c đ xu t. M c đ h h ng c a t ng ph n t d i t i tr ng đ ng và t i nhi t đ đ c ch n đốn chính xác t i m c tuy t đ i 100% v i bài tốn t ng quát thu n lý thuy t. Sau đĩ, khi xét nhi u đo đ c t i 6%, bài tốn v n mang l i k t qu t ng đ i t t, đ chính xác th p nh t đ t đ c lƠ 87% trong khi đĩ trung bình lƠ h n 90%.
ví d này, k t qu c ng th hi n rõ đ c tác d ng c a t ng b c bài tốn. C th lƠ đ i v i tr ng h p t ng quát cho tình hu ng h h ng gi đnh 1, b c th nh t gi m s bi n c n xét t 21 thành 6 bi n (các ph n t 2, 6, 9, 13, 14, 18). B c th hai gi m s bi n c n xét v cịn 2 bi n và cung c p thêm x p x m c đ h h ng c a ph n t s 3 và s 4. Sau cùng, b c th ba xác đnh chính xác m c đ h h ng c a ph n t 3 và 4 lên t i 100%. L i gi i bài tốn ch n đốnh h ng b ng 1 b c t i u hĩa c ng đ c th hi n trong Hình 4.34. Thu t tốn HBA v n th hi n đ c tính u vi t trong bài tốn t i u hĩa ng c, cho ra k t qu ch n đốn khơng xét nhi u và mơ hình gi m b c chính xác 100%. Tuy nhiên v th i gian gi i và s l ng b c ph n t h u h n c n ch y thì ph ng pháp 3 b c v n n i tr i h n m t cách rõ ràng (Xem B ng 4.18 và B ng 4.19)
82 (a) Tr ng h p 1 (b) Tr ng h p 2 Hình 4.34 K t qu ch n đốn h h ng ậPh ng pháp 1 b cậ H dàn 21 thanh B ng 4.18 So sánh s l n gi i PTHH gi a ph ng pháp 3 b c và ph ng pháp 1 b c ậ Dàn 21 thanh
Ph ngăphápă3 b c Ph ngăphápă3ăb c Khácăbi t
Trung bình L iăgi i t tănh t Trung bình L iăgi iă t tănh t Trung bình L iăgi iă t tănh t TH1 1584 1760 6340 6720 24.98% 26.19% TH2 3580 3160 8456 7460 42.34% 42.36%
CH NG 4. CÁC BÀI TỐN KH O SÁT
83 B ng 4.19 So sánh t ng th i gian ch n đốn gi a ph ng pháp 3 b c và
ph ng pháp 1 b c ậ Dàn 21 thanh
Ph ngăphápă3 b c Ph ngăphápă1 b c T ăl Tr ngăh pă1 103s 240s 42.92%
Tr ngăh pă2 183s 321s 57.01%
4.3. Dàn khơng gian 25 thanh 4.3.1 Thơng s k t c u 4.3.1 Thơng s k t c u
Ti p đĩ, h dàn 25 thanh trong Hình 4.35 đ c đ a vƠo kh o sát nh m ch ng minh tính kh thi c a ph ng pháp đ xu t đ i v i các bài tốn khơng gian. bài này s xét m t tr ng h p cĩ ph n t h h ng nh ng khơng ch u nh h ng nhi t đ (TH1) và m t tr ng h p khác cĩ nhi u ph n t h h ng h n kèm v i t i nhi t đ trên m t s thanh h h ng và c khơng h h ng. Thơng s v v t li u vƠ kích th c các thanh đ c trình bày trong B ng 4.20.
84 B ng 4.20 Các thơng s v t li u vƠ kích th c h dàn 25 thanh
Thơngăs Kíăhi u năv Giáătr ă
Mơ đun đƠn h i E N/m2 2.10E+11
Kh i l ng riêng kg/m3 7830
Di n tích m t c t ngang (toƠn b các thanh) A m2 0.0025
H s giưn n nhi t T K-1 1.20E-05
4.3.2 Cácătr ng h păh ăh ng gi đ nh và t i tr ngăt ngă ng
Hai tr ng h p h h ng gi đnh khác nhau s đ c xem xét trong bài tốn này. Tr ng h p th nh t ch cĩ hai thanh 3 và 4 v i m c đ h h ng l n l t là 0.2 và 0.1, khơng cĩ ph n t nào ch u t i nhi t đ . Tr ng h p th 2 v i t ng c ng 8 ph n t h h ng khác nhau kèm theo 3 ph n t ch u nh h ng c a t i chênh l ch nhi t đ , xem B ng 4.21. M c đ chênh l ch nhi t đ v n là T =300C.
B ng 4.21 Các tình hu ng h h ng gi đnh cho h dàn 25 thanh
Tìnhăhu ngă Cácăph năt ăh ăh ng M căđ ăh ăh ngăl năl tă( )xi Ph n t ch u
t i nhi tăđ 1 3, 4 0.2, 0.15 Khơng 2 1, 2, 4, 7, 11, 15, 21, 25 0.3, 0.1, 0.2, 0.2, 0.1, 0.15, 0.2, 0.35 1, 2, 13 Hình 4.36 V trí t i tr ng tác đ ng lên h dàn 25 thanh
CH NG 4. CÁC BÀI TỐN KH O SÁT
85 Giá tr t i tr ng áp d ng vƠo dƠn 25 thanh t ng t nh t i tr ng tam giác Hình 4.2 c a h dàn 10 thanh, t i nút th 9 t i đ c gán theo ph ng x cịn nút th 10 t i tr ng theo ph ng y, xem Hình 4.36.
4.3.3 Tr ng h p t ng quát
T ng t nh hai bƠi tốn tr c, các thơng s mơ hình cho c 3 b c đ u khơng thay đ i. H dƠn 25 thanh c ng s đ c kh o sát qua 2 tr ng h p t ng quát vƠ tr ng h p cĩ xét nhi u đo đ c và mơ hình gi m b c.
4.3.3.1 B c 1 - Ch s ASEI
(a) Tính hu ng h h ng 1
(b) Tình hu ng h h ng 2
86 Ch s ASEI thu đ c trong b c th nh t đ c th hi n trong Hình 4.37. Cĩ th th y so v i các bƠi tốn đư xét, h s ASEI trong tr ng h p này khơng th hi n n i tr i nh ng ph n t h h ng. Hay nĩi cách khác là cĩ nhi u ph n t khơng h h ng nh ng v n đ c nh n di n. Quá trình kh o sát nhi u h dàn khác nhau cho th y hi n t ng đang th y là mang tính đ c tr ng cho m i bài tốn. C th là các h k t c u khác nhau th hi n đ nh y khác nhau v i ch s ASEI mà khơng theo m t quy lu t nh t đ nh. Tuy nhiên ASEI v n nh n bi t đ c các ph n t h h ng và s bi n h h ng c n tìm c ng gi m đáng k .
4.3.3.2 B c 2 ậ Mơ hình h c sâu
Quá trình h i t và m t mát c a mơ hình DNNs đ c th hi n trong Hình 4.38. Hình 4.39, trình bày k t qu ch n đốn h h ng cĩ đ c qua b c th hai. D nh n ra đ chính xác c a mơ hình DNNs khơng cao nh tr ng h p bài dàn 10 thanh và bài dàn 21 thanh. ĩ lƠ do s l ng bi n c n d đốn h h ng nhi u h n vƠ h dàn 25 thanh ph c t p h n v m t k t c u khơng gian. M c dù vi c t ng đ chính xác c a mơ hình lên cao h n b ng cách t ng đ ph c t p c a mơ hình (s l ng Epoch, t ng s nút trong m i l p n, t ng s l ng bi n, …) là kh thi tuy nhiên vi c nƠy c ng đi kèm v i th i gian kh i t o b d li u, xây d ng mơ hình và d đốn k t qu c ng t ng lên đáng k . H n n a, nh đư trình bƠy tr c đĩ, m c đích c a b c th hai là lo i b b t các bi n khơng h h ng nên khơng yêu c u đ chính xác cao.
CH NG 4. CÁC BÀI TỐN KH O SÁT
87 (b) Tr ng h p 2
Hình 4.38 chính xác và m t mát c a các mơ hình DNNs - dàn 25 thanh Qua các k t qu tìm đ c trong quá trình làm lu n v n nƠy, tác gi đ xu t đ chính Qua các k t qu tìm đ c trong quá trình làm lu n v n nƠy, tác gi đ xu t đ chính xác c a mơ hình DNNs ch c n kho ng trên 65% thì nh ng bài tốn ph c t p đư cho k t qu t t và hi u qu so v i bài tốn t i u hĩa truy n th ng. C n l u Ủ lƠ khi t o d li u và hu n luy n mơ hình, chúng ta cĩ th ki m sốt đ c đ chính xác mà khơng c n bi t tr c h h ng th c t .
88 (b) Tr ng h p 2
Hình 4.39 K t qu h h ng d đốn b ng DNNs ậ H dàn 25 thanh
4.3.3.3 B c 3 ậ T iă uăhĩaăng c
Sau khi đư kh b t các ph n t khơng h h ng b c 2, thu t tốn HBA đ c áp d ng đ xác đ nh chính xác nh t m c đ h h ng c a các ph n t . Trong Hình 4.40 th hi n k t qu t t nh t trong 5 l n ch y khác nhau c a thu t tốn và Hình 4.41 th hi n t c đ h i t c a hàm m c tiêu và s l n ch y ph n t h u h n c n thi t đ đ t k t qu ch n đốn đư trình bày.
D th y đ chính xác c a k t qu ch n đốn 2 tr ng h p h h ng gi đnh b ng ph ng pháp 3 b c là g n 100% qua hình trên. S li u c th s đ c trình bày trong B ng 4.22 và so sánh v i tr ng h p cĩ nhi u và mơ hình gi m b c.
CH NG 4. CÁC BÀI TỐN KH O SÁT
89 (b) Tr ng h p 2
Hình 4.40 K t qu ch n đốn h h ng ậTr ng h p t ng quát ậ H dàn 25 thanh
90 (b) Tr ng h p 2
Hình 4.41 Quá trình h i t hàm m c tiêu ậTr ng h p t ng quát ậ H dàn 25 thanh thanh
4.3.4 Mơ hình gi m b c và nhi u
i v i dàn 25 thanh, c m bi n gia t c gi s đ c đ t các nút quan tr ng nh 5, 6, 9 vƠ 10 nh Hình 4.42. M c đ nhi u t i đa cĩ kh n ng áp d ng cho dàn 25 thanh là 4% theo k t qu kh o sát. Khi nhi u v t qua con s này, ch s ASEI khơng nh n đ c v trí h h ng c n d đốn.
CH NG 4. CÁC BÀI TỐN KH O SÁT 91 Các k t qu c a m i b c ch n đốn h h ng s đ c trình bày l n l t trong các Hình 4.43, Hình 4.44 và Hình 4.45 và bàn lu n trong m c 0 4.3.4.1 B c 1 - Ch s ASEI (a) Tr ng h p 1 (b) Tr ng h p 2
92 4.3.4.2 B c 2 - Mơ hình h c sâu (a) Tr ng h p 1 (b) Tr ng h p 2 Hình 4.44 K t qu h h ng d đốn b ng DNNs, xét nhi u và mơ hình gi m b c ậ H dàn 25 thanh
CH NG 4. CÁC BÀI TỐN KH O SÁT 93 4.3.4.3 B c 3 ậ T iă uăhĩa (a) Tr ng h p 1 (b) Tr ng h p 2 Hình 4.45 K t qu d đốn h h ng b ng ph ng pháp 3 b c ậ Cĩ xét nhi u và mơ hình gi m b c - H dàn 25 thanh
K t qu ch n đốn h h ng c a c hai tr ng h p t ng quát vƠ tr ng h p cĩ xét nhi u đo đ c kèm mơ hình gi m b c đ c th hi n trong B ng 4.22. Ngo i tr ph n t s 11 trong tr ng h p h h ng gi đnh 2 c a mơ hình cĩ xét nhi u ch đ t đ chính xác 66.1% thì các ph n t cịn l i v n đ t đ chính xác r t t t quanh 100% ± 5%.
94 B ng 4.22 K t qu ch n đốn h h ng c a mơ hình t ng quát và
mơ hình cĩ xét nhi u và MOR ậ Dàn 25 thanh
Ph năt ă
h ăh ngă M căđ ăh ăh ngă
T ngăquát Xétănhi uăvƠăMOR K tăqu ă d ăđốnă ă chính xác K tăqu ă d ăđốnă ă chính xác Tr ngă h pă1 3 4 0.20 0.15 0.2000 0.1500 100.0% 100.0% 0.1940 0.1532 97.00% 97.87% Tr ngă h pă2 1 0.30 0.3000 100.0% 0.2992 99.73% 2 0.10 0.1000 100.0% 0.1041 95.90% 4 0.20 0.2000 100.0% 0.2008 99.60% 7 0.20 0.2000 100.0% 0.1985 99.25% 11 0.1 0.0999 99.9% 0.0661 66.17% 15 0.15 0.1500 100.0% 0.1486 99.07% 21 0.2 0.2000 100.0% 0.1992 99.60% 25 0.35 0.3500 100.0% 0.3530 99.14% 4.3.5 Nh n xét Ph ng pháp 1 b c s d ng t i u hĩa ng c đ c áp d ng đ so sánh v chi phí tính tốn so v i ph ng pháp 3 b c đ xu t. Các k t qu trong Hình 4.46, B ng 4.23 và B ng 4.24 th hi n tính v t tr i v hi u qu chi phí tính tốn c a ph ng pháp 3 b c v i kho ng 50% th i gian ch y so v i ph ng pháp 1 b c. Bên c nh đĩ các k t qu ch n đốn h h ng c ng ch rõ ph ng pháp đ xu t kh thi v i các tr ng h p dàn khơng gian.
CH NG 4. CÁC BÀI TỐN KH O SÁT 95 (b) Tr ng h p 2 Hình 4.46 K t qu ch n đốn h h ng ậPh ng pháp 1 b cậ H dàn 25 thanh B ng 4.23 So sánh s l n gi i PTHH gi a ph ng pháp 3 b c và ph ng pháp 1 b c ậ Dàn 10 thanh
Ph ngăphápă1ăb c Ph ngăphápă3ăb c T ăl
Trung bình
L iăgi iăt tă
nh t Trung bình
L iăgi iăt tă
nh t Trung bình
L iăgi iăt tă nh t
TH1 2040 2160 6840 6200 29.82% 34.84%
TH2 4888 5620 12352 11100 39.57% 50.63%
B ng 4.24 So sánh t ng th i gian ch n đốn gi a ph ng pháp 3 b c và ph ng pháp 1 b c ậ Dàn 10 thanh
Ph ngăphápă3 b c Ph ngăphápă1 b c T ăl Tr ngăh pă1 142s 281s 50.43%
Tr ngăh pă3 249s 487s 51.13%
4.4. Dàn khơng gian 64 thanh 4.4.1 Thơng s k t c u 4.4.1 Thơng s k t c u
Sau cùng, ngồi các bài tốn chu n th ng th y trong các nghiên c u, m t h dàn khơng gian ph c t p h n g m 64 thanh nh Hình 4.47 và Hình 4.48 đ c đ a vƠo kh o sát
96 nh m ch ng minh tính th c ti n c a ph ng pháp đ xu t v i nh ng bài tốn th c t . Các thơng s v t li u c a dƠn c ng đ c th hi n trong B ng 4.25.
Hình 4.47 H dàn 64 thanh
Hình 4.48 M t đ ng h dàn 64 thanh
B ng 4.25 Các thơng s v t li u vƠ kích th c h dàn 64 thanh