求解超高压筒形容器爆破压力的神经网络方法

第33卷第2期2010年3月

兵器材料科学与工程

ORDNANCEMATERIALSCIENCEANDENGINEERING

Vol．33No．2

Mar.,2010

求解超高压筒形容器爆破压力的神经网络方法

袁格侠1，2，刘宏昭1，钱学梅3，范彩霞1，4，钱学军5，秦丽柏3

（1.西安理工大学机械与精密仪器工程学院，陕西西安710048；2.宝鸡文理学院机电研究所，陕西宝鸡721007；

3.中国兵器科学研究院宁波分院，浙江宁波315103；4.焦作大学，河南焦作454150；

5.内蒙古第一机械制造（集团）有限公司，内蒙古包头0314034）

摘

要将BP和RBF神经网络的理论和算法应用于预测超高压容器爆破压力的研究中。选用MATLAB神经网络工具箱

建立预测爆破压力的神经网络模型，研究模型中影响爆破压力的主要参数，内外径比值和材料的强度极限，屈服极限，屈服强度与强度极限的比值；选用Faupel、Crossland和Bones等文献中的爆破实验数据对神经网络模型进行训练，用训练好的神经网络模型对爆破压力进行预测。预测结果表明，用BP和RBF神经网络方法建立的模型能够对超高压筒形容器的爆破压力进行较为准确的预测。

关键词超高压容器；爆破压力；BP神经网络；RBF神经网络；预测中图分类号TQ051；TP391.75

文献标识码A

文章编号1004-244X（2010）02-0031-04

ANN-basedpredictionofburstingpressureunderultra-highpressureforcylindricalvessel

YUANGexia1，2，LIUHongzhao1，QIANXuemei3，FANCaixia1，4，QIANXuejun5，QINLibai3

（1.DepartmentofMechanical&PrecisionInstrumentEngineering，Xi′anUniversityofTechnology，Xi′an710048China；

2.MechanicalandElectricalInstitute，BaojiUniversityofArtsandSciences，Baoji721007，China；3.NingboBranchof

ChinaAcademyofOrdnanceScience，Ningbo315103，China；4.JiaozuoUniversity，Jiaozuo454150，China；

5.InnerMongoliaNo.1Machinery（Group）LimitedCompany，Baotuo014034，China）

AbstractThetheoryandthealgorithmofBPandRBFneuralnetworkareappliedintheresearchforpredictingtheburstingpressureofultra-highpressurevessel.First，theneuralnetworkmodelhasbeenestablishedforpredictingburstingpressurebyusingMATLABNeuralNetworkToolsinconsiderationofthemainfactorsofinfluencingburstingpressure.Thefactorsincludeultimatestrength，yieldstress，ratioofouterradiustoinnerradiusofthepressurevesselcylindersandyieldratio.ThentheestablishedneuralnetworkmodelistrainedbychoosingalargeamountofburstingexperimentaldatafromFaupel，CrosslandandBones，andsomereferences.Finally，thetrainedneuralnetworkmodelisusedtopredicttheburstingpressure.ThepredictionresultsshowthattheburstingpressuremodelusingtheBPandRBFneuralnetworkmethodcanpredictburstingpressureexactly.

Keywordsultra-highpressurevessel；burstingpressure；BPneuralnetwork；RBFneuralnetwork；prediction

随着超高压技术的发展，超高压容器在高压化工、石油化工、人造水晶、合成金刚石、超高压食品加工等领域

收稿日期：2009-10-30；修回日期：2009-11-26基金项目：宝鸡文理学院重点科研项目(ZK0727)资助

已得到广泛应用。其要求能耐数千甚至数万大气压，在如此高的压力下工作，其选材、设计和制造等问题受到人们

作者简介：袁格侠，女，博士研究生，副教授；主要从事高压容器强度与失效分析研究。E-mail：yuangexia2006@126.com。

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