基于小波分析的结构模态识别和破损诊断方法研究

作     者：王长军 

作者单位：武汉理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：严仁军;王杰德

授予年度：2002年

学科分类：08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主      题：小波分析 模态识别 破损诊断 时频分析 

摘      要：小波分析是一种信号的时间——尺度分析和时间——频率分析方法，它具有很多优良的特性，在实际工程中得到了广泛的应用。 本文将小波分析理论引入模态识别和破损诊断领域，提出了一类基于小波分析理论的模态识别和破损诊断方法。 本文的主要工作分为两个方面： (1)基于小波分析的模态识别 根据最小均方差(MSE)函数，本文推导了一个硬阈值小波消噪方程式。然后利用此方程式，由结构的随机响应信号得到自由响应信号。最后利用基于加速度响应的ITD法识别结构的模态参数：频率和振型等。 (2)基于小波分析的破损诊断 根据小波分析理论，本文推导了一种利用观测信号的频率结构的变化进行破损诊断的方法。该方法利用基于离散正交小波变换的信号时频分析原理，通过分析观测信号的频谱随着时间的变化情况来检测破损。 为了实现理论求解，本文利用Matlab6.1强大的科学计算功能，编制了计算机程序，对一个悬臂梁实验模型和一个板结构及一个加筋板数值模型进行了验算。计算结果表明，本文提出的方法是有效的。