一种基于小波的结构损伤识别方法研究

各类复杂结构在其服役期内,由于受到设计荷载以及各种其它突发因素的作用,使结构发生损伤,从而威胁整个结构的安全。为了保证结构的安全和减少结构的维护成本,采取有效方法对现役的工程结构进行损伤识别工作就显得尤为必要和迫切。本文通过小波变换方法提取模拟响应信号的模态频率,以达到对结构进行损伤识别的目的。模拟结果显示,基于小波变换的结构损伤识别方法将信号变换到时间—频率空间域上,较以往仅在时间或频率域识别方法更能准确地识别结构的模态频率。     

基于小波能量传递函数谱的结构损伤识别

为排除小波识别结构频率时地震动频带的干扰,提出了小波能量传递函数谱方法.该方法首先将地震动输入和结构地震反应小波谱分别沿时间轴积分,得到结构输入和输出的小波能量谱;然后将结构反应小波能量谱除以地震动输入小波能量谱,并定义为结构小波能量传递函数谱,该谱的脊线即为结构的时变频率.分别采用小波变换直接识别法和小波能量传递函数...     

基于曲率模态和小波变换的简支梁桥损伤识别方法

小波变换具有在时域和频域内表征信号局部特性的能力,能够在不同尺度下对结构响应中的突变信号进行放大和识别.本文在曲率模态基础上,提出了一种基于小波变换的梁式结构损伤识别方法.利用双正交小波函数对损伤前后结构的曲率模态进行小波变换,通过小波变换系数的变化和分布情况建立了结构损伤指标,可判定损伤存在,确定损伤位置和估计损伤程度.并通过一简支梁桥中T形截面梁的数值模拟对该方法进行了验证.     

一种新的小波包络检测快速算法及其应用

针对传统包络解调分析方法需要人为选定共振频带的缺陷, 提出一种用 Morlet 小波和连续小波变换实现的包络检波算法. 该方法利用小波变换时-频分析的优势, 用傅立叶变换快捷计算小波变换系数, 从而有效提取各共振响应频带的调制频率. 经实验验证, 该方法能有效地提取信号包络, 准确地提取出滚动轴承的故障频率.     

小波分析在结构健康诊断中的应用

小波变换由于同时在时间域和频率域具有良好的局部化性质，且具有很强的处理非平稳过程的能力，因此广泛地应用于许多领域。对小波变换在结构健康诊断中的应用进行了分析．作为一个具体应用，根据一木结构的振动台试验数据，利用小波分析方法对该结构的动力特性进行了分析．     

基于小波变换的桩基缺陷识别方法

在反射波法的桩基信号检测中主要归纳为检测幅值突变,当反射信号较弱时,用一般的时域分析法或频域分析法,就无法检测桩身质量问题.用小波分析就可以解决这一问题,小波分析具有时频局部化特点.从理论上说,桩基信号混有反映桩基缺陷的脉冲信号,通过对称小波变换后,在一定的尺度范围内其极值点对应原信号的突变位置或时刻.工程中信号分析如用连续小波变换产生的数据量多,且计算量大,分析复杂.而用离散小波变换可以有效地减少数据量,并能识别工程信号的奇异性(缺陷).论文通过一个在确定位置有微弱幅值变化,进行小波变换后(其中小波为二次B样条小波),可以清楚地识别幅值发生突变的时刻.同时也对工程实际中的一具体桩基用低应变动态检测的数据进行了分析,根据桩的破坏特征及离散小波变换后计算桩身发生缺陷的位置,可以确定本例中的桩有4处发生了离析.并且可以有效地对桩基缺陷进行识别.     

Hilbert-Huang变换在结构损伤识别中的应用

为了识别出结构损伤情况,对结构加速度响应信号进行经验模态分解(EMD),得到各阶固有模态函数(IMF),利用第一阶IMF便可以识别出结构损伤发生的时刻及位置。然后利用对各阶IMF进行希尔伯特变换(HT)得到的瞬时频率和Hilbert谱来识别出结构损伤的程度。最后通过对一三层剪切型框架结构的实例分析,证明了该方法的有效性。     

线性自适应小波理论的齿轮箱故障诊断方法

针对早期齿轮箱故障信息淹没在背景组分中的问题,提出了基于线性自适应小波理论的齿轮箱故障诊断方法.该方法基于希尔伯特变换(HT)和自适应小波变换(AWT),能从低频的调制振动信号中区分并识别不同程度的裂纹故障.首先用希尔伯特变换提取调制振动信号的包络值以显示调制频率.然后利用自适应小波变换来处理由希尔伯特变换得到的调制信号,其中在自适应小波处理希尔伯特变换后的调制信号的过程中利用粒子群算法(PSO)对过程参数进行优化.实验结果表明该自适应小波变换能通过过程优化小波找到匹配振动信号的啮合频率及其谐波、耦合频率、载波频率及其边频带,能够从调制信号中提取出特征参数,且具有较高的分辨率.     

基于EMD和小波变换的结构风振高阶参振模态识别

为了确定结构随机理论求解中的高阶参振模态数目,采用经验模式分解(EMD)与小波变换相结合的方法分析结构气弹模型自激响应数据信号的时-频-谱联合特性,从原始信号中分解出固有模态函数(IMF),再对各个IMF进行小波变换提取信号特征参数,从而识别出结构风振随机计算所需的高阶参振模态截止频率,并将识别结果与直接采用随机理论对...     

用A计权连续小波变换识别内燃机噪声源

为了适应内燃机噪声声源识别的需要,当用连续小波变换进行信号分析时,常对小波变换算法作适当的改进.依据连续小波变换的叠加性和尺度转换性质,提出了变换后小波系数的频率修正方法,即在修正小波变换时对信号中不同频率成分小波系数的不同衰减,使变换后小波系数的大小能够准确反映信号中不同频率成分的幅值特性,在此基础上提出了A计权连续小波变换算法,对频率修正后的小波系数进行A计权修正,使之更加适合实际工程中声源识别的需要.利用该方法对某发动机进行了噪声源识别,取得了良好的识别效果.     

小波变换在煤田地震勘探中的应用

煤田地震勘探方法是以水平叠加技术为中心的,在分辨率要求甚高的采区地震勘探中,水平叠加剖面的分辨率无法达到勘探精度的要求,针对这一问题,介绍了小波变换的基本原理及其时间－频率局域化性质。通过理论模型研究,证明小波变换可以同时提高地震资料的信噪比和分辨率,从而进一步提高勘探精度,将小波和于实际地震资料的处理,在分解后的高尺度剖面上,能有效地保护地震信号中的高频成分,提高地震剖面的分辨率,从而能校准确地识别小波层与计算煤层厚度。     

小波变换在地震信号分辨处理中的应用

研究多尺度理论及利用小波滤波器系数的相关算法。在用小波变换提高地震记录的分辨率和信噪比的具体实现过程中,利用相邻地震道有效信息之间具有较强的相关性,而噪声之间相关性很弱．基于此相关性对地震记录进行小波分解系数的优化调整,再由调整后的系数进行重构,得到了高信噪比和分辨率的地震记录,实现了在保留高频有效成分的同时抑制了噪声。     

小波分解法在多自由度线性体系地震反应分析中的应用

介绍小波变换的分频机理,利用多分辨分析推导多自由度线性体系地震反应分析的基本公式,建立求解结构动力响应的小波分解法。算例表明：线性体系的地震响应可由各频带动力响应叠加而成．验证了线性系统动力响应唯一性的结论。利用小波多分辨率的特点可安全有效地滤去地震动高频成分．提高信噪比。高频抑制后的重构信号动力响应与原始地震动响应误差很小,说明地震动高频成分对结构振动影响甚微。     

谱分解技术在气藏开发中的应用

谱分解技术通过离散傅立叶变换或小波变换使地震数据成图到频率域。根据单一频率地震响应特征和1/4波长振幅调谐理论,应用调谐能量对薄储层空间展布进行预测。根据气藏对地震高频波衰减显著的特征,对含气储层进行检测,确定有效层分布范围。在温米西山窑气藏开发中用此方法调整层位和井位,效果良好。     

小波变换及其在地震资料处理中的应用

讨论了小波变换的基本性质，用快速小波算法实现了信号的尺度分解，研究了信号尺度与频率的对应关系，以此为基础，对地震信号在滤波，压噪等方面进行了有益的尝试，结果表明本方法是有效，有行的。     

几种时频分析方法的比较及应用

地震信号属于非平稳信号,常规傅立叶变换方法不能刻画任一时刻的频率成分,无法对其进行全面的分析。时频分析方法将一维时域信号变换到二维的时频平面,全面反映地震信号的时频联合特征。本文介绍了短时傅立叶变换、连续小波变换、Wigner-Ville分布、Cohen类分布四种时频分析方法,通过理论合成信号试算,从时间分辨率、频率分辨率,以及对多频率成份信号适应能力等方面阐述了这四种方法的优缺点,进一步分析比较了这四种方法的特点及应用效果。     

基于小波变换的地震映像法资料去噪研究

本文介绍了小波分析方法在地震映像法资料去噪处理中的应用研究。首先,通过对球体模型进行射线追踪,得到了球体反射点与反射时间。然后,在MATLAB环境中采用一维小波变换和二维小波变换分别对地震映像资料进行去噪效果研究,进行阈值滤波试验结果表明Bal．sparsity_norm（sqrt）阈值计算方法的处理效果较好。通过一维小波变换和二维小波变换的对比分析,对于二维地震图像的处理,二维小波变换处理效果较佳。在此基础上,采用二维小波分析阈值滤波法,对中国地质大学数理楼西侧路面下方防空坑道的地震映像法资料进行了处理,取得了较好的去噪效果。     

Variable stiffness control algorithm for high-rising buildings of closely spaced frequencies based on wavelet transforms

To establish the algorithm of SAT-TMD system with the wavelet transform(WT),the modal mass participation ratio is proposed to distinguish if the high-rising structure has the characteristic of closely distributed frequencies.A time varying analytical model of high-rising structure such as TV-tower with the SAT-TMD is developed.The proposed new idea is to use WT to identify the dominant frequency of structural response in a segment time,and track its variation as a function of time to retune the SAT-TMD.The effectiveness of SAT-TMD is investigated and it is more robust to change in building stiffness and damping than that of the TMD with a fixed frequency corresponding to a fixed mode frequency of the building.It is proved that SAT-TMD is particularly effective in reducing the response even when the building stiffness is changed by ±15%;whereas the TMD loses its effectiveness under such building stiffness variations.     

小波变换在地震信号降噪中的应用

为了去除地震信号的噪声,提高其分辨率,本文采用小波分析方法对地震信号进行处理。通过采取合适的小波函数和阚值,对信号进行多尺度分解,取得的降噪效果较为理想。在对地震信号进行降噪的同时,尽可能的还原真实信号,说明小波变化作为一种卓越的数学分析工具,具有较为精确的局部分析能力。