(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211128493.8 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 同济大学 地址 200092 上海市杨 浦区四平路1239号 (72)发明人 贺畅　袁程　孔庆钊　熊青松　 杨子谦　 (74)专利代理 机构 上海科律专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 31290 专利代理师 叶凤 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06N 20/00(2019.01) G06F 111/04(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于WGAN的FRP片材与混凝土界面粘结滑移 模型生成方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于W GAN的FRP片材与混 凝土界面粘结滑移模型生成方法， 可以实现自 动、 快速、 准确的获取粘 结滑移模型， 具有广阔的 应用前景。 在自动、 快速的获取粘结滑移模型后， 可以准确的反应FRP片材与混凝土之间的粘结性 能， 帮助建立安全可靠的加固构件设计计算方 法。 使用WGAN来对应变进行预测， 可以简化训练 流程， 实现训练稳定。 可代替传统实验分析来快 速、 准确建立粘结强度模型； 通过使用LSTM作为 WGAN模型的生成器， 解决了RNN的梯度消 失和爆 炸问题， 可更加准确地对与时间相关的应变数据 进行预测； 通过使用CNN作为W GAN模型的判别器， 提高了生成样本的质量、 收敛速度。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 115544864 A 2022.12.30 CN 115544864 A 1.一种基于WGAN的FRP 片材与混凝 土界面粘结滑 移模型生成方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1， 随位置变化的与之对应位置应 变数据样本的采集， 及训练集的预处 理方法； 步骤2， 基于WGAN预测模型构建； 步骤3， 对网络的训练和 测试结果进行评价； 步骤4， 对各位置在同一 时刻下的预测应变数据与界面粘结滑移模型定义式进行拟合， 绘制粘结滑 移模型中的各定义式对应的多条曲线， 可应用于安全可靠的加固构件设计。 2.根据权利 要求1所述的基于WGAN的FRP片材与混凝土 界面粘结滑移模型生成方法， 其 特征在于， 步骤1： 采用有限元软件LS ‑DYNA建模实现应变数据采集每两秒钟位置与应变对 应的数据， 即平均应 变 ε； 同时， 还选取五个参数， 分别是混凝土的抗压强度fc、 弹性模量Es、 FRP板的厚度tf、 极限 强度fs、 屈服强度fd； 整理以上 六个参数的数据内容， 制作每 个位置处对应的训练集和 测试集。 3.根据权利 要求1所述的基于WGAN的FRP片材与混凝土 界面粘结滑移模型生成方法， 其 特征在于， 步骤2： 在搭建WGAN模型 时， 选择使用LSTM网络作为生成器， CNN作为判别器； 其 中， 在生成器中 采用滑窗的形式来进 行预测， 每30个时序数据预测 后3个时序的应变数据； 将生成器生成的 后3个时序对应的应变数据与真实的前30个时序对应的应变数据组成假数据集和真实的33 个时序对应的应 变数据并同时传递给判别器， 由判别器鉴定真伪； 其中WGAN模型采用梯度惩罚来强制执 行Lipschitz约束； 其中判别器采用的激活函数 是Leaky Relu； 判别器损失函数的定义如下： 式(3)中， m表示样本数量， xi表示生成器的输入数据， yi表示真实数据集的目标值， G (xi)表示生成器的生成数据值， D表示判别器对数据 的判别计算， λ是值为10的惩罚系数， 表示惩罚项； 生成器损失函数的定义如下： 4.根据权利 要求1所述的基于WGAN的FRP片材与混凝土 界面粘结滑移模型生成方法， 其 特征在于， 步骤3： 采用均方根 误差RMSE对网络的训练和 测试结果进行评价。 5.根据权利 要求1所述的基于WGAN的FRP片材与混凝土 界面粘结滑移模型生成方法， 其 特征在于， 粘结滑移模型中的各条曲线绘制方法： 对各位置在同一时刻下 的预测应变数据 与FRP应变随位置 分布的公式(6)进行拟合得到其中的未知参数信息， 将得到的参数信息代 入粘结滑移关系的各定义式(7)(8)(9)得到粘结滑 移模型中的各 条曲线； 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544864 A 2权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544864 A 3