基于ARMA和ANN的碳纳米管参数化建模及非局域常数估计

作者：Saeed; Lotfan; Reza; Fathi非局部理论非局部参数估计自回归滑动平均人工神经网络特征约简

摘要：非局域连续介质力学是研究碳纳米管(CNTs)动态行为的一种新兴理论。在基于该理论的碳纳米管振动行为数学建模中,非局域常数的估计是一个关键步骤。因此,本文提出一种基于振动的非局部参数估计技术,该技术具有较低的仪器和数据分析成本,具有很强的竞争力。为此,利用线性理论和非线性理论建立了碳纳米管的非局域模型。然后,通过数值求解控制方程,得到了CNT在脉冲力作用下的时间响应。利用这些时间响应,采用自回归滑动平均(ARMA)方法建立了CNT的参数模型。引入特征约简技术选择合适的ARMA参数作为识别非局部常数值的特征。在此基础上,通过训练多层感知器(MLP)网络,建立ARMA参数与非局部常数之间的关系。在训练MLP后,基于假设的线性模型和非线性模型,对该方法的性能进行评估。结果表明,在非线性存在或不存在的情况下,该方法都能够以较高的精度估计出非局部参数。

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