基于小波包分析的Benchmark结构损伤预警试验研究

在基于小波包能量谱的结构损伤预警方法基础上,开展了Benchmark结构损伤预警的试验研究.通过Benchmark试验模型模拟结构的多种损伤状态,并采集模型在结构损伤前后的动力响应,在此基础上计算了结构损伤预警的小波包能量谱及其损伤预警指标.试验结果表明:基于小波包能量谱的结构损伤预警指标具有良好的损伤预警能力,可以准确地判定结构初期损伤的发生.     

基于小波包能量谱的结构损伤预警方法研究

基于小波包分析推导了结构动力系统在不同分析尺度上的状态方程和观测方程,在此基础上研究了结构动力响应在不同分析尺度上的时-频特性以及系统矩阵和测量噪声在各个分析尺度上的递推性.理论分析证明,采用结构动力响应的小波包能量谱进行结构损伤预警具有较好的损伤敏感性和噪声鲁棒性.根据瞬态激励的特性提出对激励和响应的时域互相关序列进行小波包分解得到小波包能量谱,并在此基础上计算结构损伤预警指标.通过一钢筋混凝土板静力承载力的振动试验分析,对板不同受力阶段的损伤状态进行了判别,并与实际损伤程度进行了比较.     

基于小波包指纹空间分析的结构损伤评估方法研究

提出了基于小波包指纹空间分析的结构损伤评估方法,通过从结构测试信号中提取小波包指纹并以其平方比空间曲率指标的变化为依据达到对结构损伤的无模型定位.文章并通过一简支梁的数值算例验证了该方法的可行性,算例结果表明此指标能对结构中存在的一处或多处损伤进行精确地定位,同时它们也具有较好的抗噪能力,在30dB噪声干扰下仍能有效定位损伤.最后通过一简支梁损伤评估试验验证了该方法在结构损伤定位上的准确性和可行性.     

结构损伤识别的小波包分析试验研究

在结构服役期内，由于局部损伤的累积发展将导致结构刚度等特性的降低，可能导致灾难性的事故。传统的基于模态参数的损伤识别方法有时效果并不理想。提出基于小波包变换的能量变化率指标，并用其进行损伤识别的方法。首先将所得的结构响应信号进行小波包分解，然后通过小波包能量变化率指标进行损伤定他。通过三种不同损伤工况的梁体室内试验，证明所提出的损伤指标可以准确地识别损伤位置。     

基于小波包能量曲率差法的桥梁损伤识别试验研究

针对各种损伤识别指标中,小波包能量曲率差法仅有数值仿真、未经试验验证,尤其缺少实际工程验证问题,用数值模拟验证该方法识别结构损伤的有效性;利用沧州子牙河新桥替换下的梁体,进行两种工况损伤模拟。通过测试完好与损伤状态各点加速度响应,用小波包能量曲率差法识别损伤,考察小波函数和分解层数对识别效果的影响。结果表明,该方法有效,并可应用于实际工程。     

基于小波包变换和时变频率的结构地震损伤评估

基于频率变化的结构地震损伤评估方法具有机理明确和精度较高等特点,但传统信号分析方法在时频分辨率上不能同时满足精度要求,导致时变频率不能直接从响应信号中精确获取,影响频率法损伤评估的应用。依据时频边缘条件提出时频谱分析精度评价标准,通过对比不同的信号分析方法,确认具有特定基函数的小波包变换是获取精确时变功率谱的有效工具。提出基于小波包脊的时变频率提取方法,在此基础上依据结构频率的变化可计算结构时变损伤指标,并最终实现结构多维地震损伤评估。算例表明基于小波包变换和时变频率的结构地震损伤评估方法可以较准确地反映结构的整体损伤演变过程和最终损伤程度。应用该方法时仅需要结构的位移时程,在结构动力分析、抗震验算以及实际结构的震害评估中均具有良好的适用性。     

基于小波包技术的复合材料损伤检测

小波包分解能够精细地把信号划分到不同的频带范围内,实现了不同频带范围内特征信息的分离和提取.据此并借助于小波神经网络实现了复合材料无损检测中的特征信号的模式识别.实验表明该方法稳定可靠.     

小波包的频率顺序

通过数学归纳法证明了自然顺序Harr小波包和Walsh-Paley函数在区间[0,1]上的一致性,从而根据Walsh-Kaczmarz函数列率顺序给出Harr小波包频率顺序。而通过理论分析可知,小波包频率顺序和自然顺序之间的错位关系具有固定的规律,与小波包函数类型无关,从而由Harr小波包的频率排序规律给出任何小波包的频率排序。     

基于小波包能量与模型修正的海洋平台结构损伤识别

对于常年服役的海洋平台,准确的损伤识别是保证其安全运行的重要保障。提出了一种对损伤敏感的小波包分解方案选取原则,以结构损伤前后加速度信号的小波包能量变化率作为残差,以结构的弹性模量作为待修正参数,通过灵敏度分析构建了一种新的目标函数用于模型修正和结构的损伤识别。将上述识别方法应用于简支梁模型,能够准确地识别出损伤的存在、位置和程度,验证了方法的可行性。对被噪声污染的信号进行识别分析,证明方法具有一定的鲁棒性。对噪声污染严重的信号进行小波阈值降噪处理,识别效果较降噪前有所改善。将方法应用于海洋导管架平台模型,对不同层高、不同杆件类型的损伤工况均能有效识别,说明方法对多层复杂结构同样适用。     

基于小波包分析的声强计算方法

传统的基于FFT的声强计算方法是分析平稳噪声信号的有效工具，但是它却无法对机电设备发生故障时所辐射出的非平稳噪声信号进行有效的分析。由于小波包分析可以实现非平稳噪声信号在不同频带和不同时刻的合理分离，因此可以利用小波包分析对声强进行计算。文中应用自行研制的噪声自动分析系统对声强的计算方法进行了研究，提出了一种基于小波包信号分析技术的声强计算方法：并通过实验验证了该方法的正确性。该方法不同于传统的基于FFT分析的声强计算方法，可以实现对非平稳故障噪声信号的分析，为机电设备的噪声监测和故障诊断提供了一条研究途径。     

基于小波分析的桥梁健康监测方法

通过分析桥梁健康监测中的几个关键性问题,阐述了测试数据分析处理的重要性。针对小波分析技术在信号处理和数据分析领域的优势,举例说明了小波分析在桥梁健康监测中的应用,包括可实现结构振动测试数据的信号去噪、信号检测、特征提取和数据压缩,显示出以小波分析为工具能非常有效地完成桥梁结构健康监测中的特定目标。并基于小波分析提出了结构损伤识别四阶段方法,可分阶段实现大型桥梁健康监测中的损伤预警、确认、定位及定量。较全面地展示了小波分析在桥梁健康监测中的广泛应用前景。     

基于小波包分析的地震作用下网壳结构的损伤判别方法

针对空间结构自由度多,地震作用下存在复杂的非线性等特性,该文提出了以小波包分析为基础,结合多传感器数据融合和聚类分析等手段的空间网壳结构地震作用下的损伤判别方法。首先建立损伤指标和损伤判别样本库,应用最小距离原则判别结构的损伤位置;其次考虑噪声污染对判别的影响,检验了损伤指标的抗噪性;最后采用数值模拟进行典型算例分析,...     

钢管混凝土桁架拱桥模型试验研究

淳安南浦大桥为一净跨径308m中承式钢管混凝土桁式拱桥,宽跨比较小,该桥拱肋的横向稳定是桥梁安全性的关键,介绍了该桥整桥模型试验的主要过程,包括试验模型的设计、加载系统,给出了全桥、半跨、水平加载等六种工况下模型试验的主要结果,得出的结论可供该类桥梁设计和施工参考。     

曲率模态和小波包变换在结构损伤识别中的应用

小波包变换相比传统的Fourier变换,对非平稳信号分析具有良好的特性.利用小波包变换的特性,根据曲率模态损伤检测原理提出了一种基于小波包组分能量变化率作为损伤指标的分析方法.通过一简支梁结构的数值模拟,表明该方法对于判定损伤存在和确定损伤位置是有效的.     

基于车激响应和灵敏度分析的桥梁结构损伤识别方法研究

提出了一种利用桥梁结构在车辆荷载作用下在线响应评估结构性损伤的方法。以单元弯曲刚度的变化量为识别指标,基于车桥动力相互作用理论计算车激桥梁响应以及响应对损伤指数的灵敏度,以结构不同状态下的响应残差为约束条件,利用最小二乘法求解灵敏度方程得到各单元的损伤指数,然后通过有限元更新技术和反复迭代,最终实现对桥梁损伤的定位和定...     

露天开采爆破振动信号小波包分析

用传统的傅立叶变换理论无法对爆破振动信号进行准确的时频分析,利用小波包分析所得到的良好的时频局部化性质,可以很好地对爆破地震波进行信号分解和能量分析。在阐释小波包变换基本原理的基础上,给出了爆破振动信号能量分析方法的理论解析,并结合应用实例,对爆破振动信号进行小波包能量分解,把振动信号划分为几个重要频带进行分析,据此得出不同频带上的能量分布和变化,从而确定露天采场某一特殊地形的爆破地震波衰减规律。     

弯板拱桥曲厚壳元分析及其试验研究

本文首次提出了弯板拱桥的曲厚壳元分析方法,通过与三维实体单元的分析结果及试验实测值进行比较,说明用曲厚壳元分析弯板拱是切实可行的,完全可以代替三维实体单元的分析方法,而且用微机就可解决问题。