Artigo

Use of artificial neural networks in the prediction of horizontal and friction pressures in a slender silo

Carregando...
Imagem de Miniatura

Notas

Data

Orientadores

Editores

Coorientadores

Membros de banca

Título da Revista

ISSN da Revista

Título de Volume

Editor

Faculdade, Instituto ou Escola

Departamento

Programa de Pós-Graduação

Agência de fomento

Tipo de impacto

Áreas Temáticas da Extenção

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Dados abertos

Resumo

Estudos de confiabilidade estrutural em previsões de pressão em silos são um assunto de grande interesse, pois o número de variáveis nos cálculos de pressão em silos é grande, o que pode gerar inúmeras falhas e ocorrências de colapso. O objetivo deste estudo foi propor um modelo de predição de pressão usando redes neurais artificiais (RNAs) em comparação com dados experimentais. Para coleta de dados, foi utilizado um modelo de silo piloto, proposto por Pieper e Schutz (1980), adotado pela norma alemã DIN 1055 (1987). As medições de pressão foram realizadas durante o carregamento e descarregamento do silo. No silo foram utilizadas paredes lisas com fundo plano, variando a relação altura/diâmetro entre 4, 6 e 8. As pressões observadas nas paredes do silo foram as pressões horizontais e a pressão de atrito do produto com a parede. Os resultados das pressões obtidos experimentalmente foram alimentados em um algoritmo usando RNAs Perceptron multicamadas. As pressões medidas nas paredes do silo foram comparadas com os valores previstos por RNAs, regressões lineares e polinomiais, e também com os valores calculados por meio da Norma Europeia EN 1991-4:2006 e Norma Australiana AS 3774 (1996). Dentre os modelos utilizados, o melhor desempenho foi obtido pelas RNAs, que foram capazes de prever as pressões nas paredes dos silos com menores erros.

Abstract

Structural reliability studies in silo pressure predictions are a subject of great interest because the number of variables in silo pressure calculations is large, which can generate numerous failures and occurrences of collapse. The objective of this study was to propose a pressure prediction model using artificial neural networks (ANNs) in comparison with experimental data. For data collection, a pilot silo model, proposed by Pieper and Schutz (1980), adopted by the German standard DIN 1055 (1987), was used. The pressure measurements were performed during loading and unloading of the silo. Smooth walls with flat bottom were used in the silo, varying the height/diameter ratio between 4, 6 and 8. The pressures observed on the silo walls were the horizontal pressures and the friction pressure of the product with the wall. The results of the pressures obtained experimentally were fed into an algorithm using multilayer Perceptron ANNs. The pressures measured on the silo walls were compared with the values predicted by ANNs, linear and polynomial regressions, and also with the values calculated by means of the European Standard EN 1991-4: 2006 and Australian Standard AS 3774 (1996). Among the models used, the best performance was obtained by ANNs, which were able to predict silo wall pressures with smaller errors.

Descrição

Área de concentração

Agência de desenvolvimento

Palavra chave

Marca

Objetivo

Procedência

Impacto da pesquisa

Resumen

ISBN

DOI

Citação

MANCINI, S. et al. Use of artificial neural networks in the prediction of horizontal and friction pressures in a slender silo. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v. 9, n. 6, p. 18761-18785, 2023.

Link externo

Avaliação

Revisão

Suplementado Por

Referenciado Por