基于自适应最稀疏时频分析的结构损伤检测方法

作     者：杨斌 程军圣 

作者机构：湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2015年第28卷第4期

页      面：640-649页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51375152) 

主　　题：结构损伤 自适应最稀疏时频分析 模态参数识别 瞬时频率 瞬时能量 

摘      要：研究了一种新的自适应时频分析方法——自适应最稀疏时频分析(ASTFA)方法,并将其运用于结构振动响应分析,提出了基于ASTFA的结构损伤检测方法。ASTFA方法在EMD方法和压缩感知的基础上,建立包含所有IMF分量的过完备字典,通过寻找原信号的最稀疏表示,将信号分解问题转化为非线性优化问题,在目标优化的过程中实现信号的自适应分解,并直接得到各个分量的瞬时频率和瞬时幅值。在介绍ASTFA的基础上,对ASTFA和EMD进行了对比,结果表明了ASTFA方法的优越性。利用ASTFA方法识别了结构的模态参数,提出了基于分量信号瞬时频率和瞬时能量的损伤指标,对结构损伤进行了检测。对实际信号的分析结果表明,ASTFA方法可以有效地应用于结构损伤检测。