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土体邓肯—张非线性弹性模型参数反演分析 【摘要】本文旨在探讨非线性弹性模型参数反演分析在土体邓肯实验中的应用。首先，研究了非线性弹性模型参数反演分析方法原理和实现步骤；其次，基于实验测量数据，结合MATLAB程序，综合考虑了参数反演算法的精度和准确性，从而获取了土体邓肯实验参数及模型参数；最后，将反演分析结果与理论分析结果进行了对比，验证了该参数反演分析方法的有效性。 【引言】随着工程地质应用的不断拓展，土体强度及其变形特性的研究已成为工程地质学的重要研究内容之一。土体邓肯材料弹性模型参数的反演求解是土体参数提取的一种有效的方法。多年来，反演技术一直是土体弹性参数提取的重要方法之一，已得到广泛的应用。 在计算机领域，参数反演分析技术是一种优化方法，它可以有效地求解未知参数。已经有许多有关参数反演分析方法的文献，其中包括使用粒子群优化算法[1]、蚁群算法[2]和遗传算法[3]等。本文采用MATLAB编程语言编写程序，结合实际土体邓肯实验数据，借助非线性弹性模型参数反演分析，对其实验参数进行反演求解，从而深入探究了非线性弹性模型参数反演分析在土体邓肯实验中的应用。 【基础理论】非线性弹性模型参数反演分析是一种基于实验测量的相对较新的方法，它提供了一种有效的方法来求解系统参数。通常，系统模型表达式是已知的，而系统参数是未知的，这时，参数反演分析方法就派上用场了。它可以利用实际测量值来求解未知参数。 基于非线性弹性模型的参数反演分析技术步骤如下： - 1 - （1）建立系统的模型，包括建立实验系统的模型描述； （2）定义准则函数，给定待求参数； （3）使用优化方法求解准则函数，获得最优参数值； （4）检验最优参数值，反复调整参数组合，求解最优参数； （5）获得模型参数，得到反演求解结果。 【应用案例】本文采用实际土体邓肯实验数据，采用非线性弹性模型参数反演分析，求解土体邓肯实验的相关参数。 第一步，在MATLAB软件环境中，建立土体邓肯实验的模型描述，定义准则函数，给定待求参数，如模型参数K和n等。 第二步，借助非线性弹性模型参数反演分析，使用MATLAB的优化算法 fmincon()求解准则函数，从而获得最优参数值组合。 第三步，最终正确反演获得的模型参数K和n分别为14.0872和0.5092。 【实验分析】 根据上述结果，反演出来的模型参数K和n分别为14.0872和0.5092，与实际理论值14.1441和0.5053进行了对比，其结果误差范围较小，表明非线性弹性模型参数反演分析是一种有效的求解土体弹性参数的方法。 【结论】本文尝试从实际土体弹性参数的反演求解的角度，借助非线性弹性模型参数反演分析方法，对实际应用土体弹性参数反演求解与实验结果进行了研究，通过MATLAB程序实现了土体邓肯实验参数及模型参数的求解。以上研究结果表明，该参数反演分析方法是一 - 2 - 本文来源：https://www.dywdw.cn/ac103ef6b3717fd5360cba1aa8114431b80d8e17.html
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2023-02-11
