Méthode de calibration multivariée des modèles constitutifs basée sur l’algorithme d’optimisation amélioré du scarabée et ses applications

LU Pin ,  

YU Yang ,  

LIU Songlin ,  

WANG Tianlong ,  

XU Zihan ,  

摘要

La calibration d’un modèle constitutif à paramètres multiples est la clé et un défi majeur pour décrire avec précision les relations complexes contrainte-déformation des sols rocheux. Pour résoudre le problème du grand nombre de paramètres et de la difficulté de la calibration des modèles constitutifs complexes, cette étude améliore l’algorithme d’optimisation des scarabées en intégrant un mécanisme d’ajustement de la plage dynamique, une stratégie de variation de distribution T, une recherche globale par vol de Lévy et un mécanisme de mise à jour de population multi-stratégies. En optimisant des fonctions de référence typiques et en comparant les résultats d’optimisation avec ceux des algorithmes d’optimisation du scarabée (DBO), du loup gris (GWO), de la recherche de moineaux (SSA), de l’optimisation de la baleine (WOA) et de l’optimisation du vautour (NGO), il est démontré que l’algorithme amélioré présente une amélioration significative des capacités d’optimisation globale et de l’efficacité de calibration des paramètres. Basé sur un modèle de surface frontière multi-mécanismes tridimensionnel, un programme d’interaction bidirectionnelle de données algorithme-modèle constitutif est construit, et la calibration des paramètres est réalisée en utilisant les données d’essais triaxiaux du sol sablonneux. La comparaison des résultats de calibration entre l’algorithme amélioré et l’algorithme traditionnel montre que la meilleure valeur d’adaptation a considérablement diminué, que le taux moyen de course inefficace est passé de 8,75 % à 4,17 %, surmontant efficacement le problème de convergence prématurée. Les courbes contrainte-déformation obtenues après calibration présentent une bonne cohérence avec les données expérimentales aux points clés tels que la contrainte de pointe, la contrainte résiduelle et la tendance générale, fournissant un support méthodologique à la calibration multivariée des modèles constitutifs complexes.

关键词

Modèle constitutif;Calibration des paramètres;Algorithme d’optimisation;Sable discret à gradation discontinue

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