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基于小波包能量曲率差的古木结构损伤识别

振动与冲击 2014年第7期33卷 153-159,186页

作者：王鑫胡卫兵孟昭博西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 聊城大学建筑工程学院山东聊城252000

以西安钟楼为工程依托,对随机激励作用下古木结构的损伤进行有限元模拟,把古木结构梁上各节点的加速度响应信号进行小波包分解,通过小波包能量曲率差对古木结构进行损伤定位。在无噪声干扰时,该指标对于古木结构的损伤定位比较敏感,可... 详细信息

以西安钟楼为工程依托,对随机激励作用下古木结构的损伤进行有限元模拟,把古木结构梁上各节点的加速度响应信号进行小波包分解,通过小波包能量曲率差对古木结构进行损伤定位。在无噪声干扰时,该指标对于古木结构的损伤定位比较敏感,可准确判定古木结构的损伤位置,该指标随损伤程度的加大而增大。该指标在高斯白噪声干扰下,当信噪比SNR大于或等于40 db时,能对古木结构的损伤进行准确定位,该指标具有一定的抗噪声干扰能力。随后得出了损伤指标和损伤程度之间的函数关系式,用其进行损伤程度的判断并验算其适用性,为研究环境激励下西安钟楼的损伤预警提供了理论依据。

关键词：古木结构有限元损伤识别小波包能量曲率差

基于小波包能量曲率差法的桥梁损伤识别试验研究

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振动与冲击 2013年第5期32卷 20-25页

作者：余竹夏禾 Goicolea J M 战家旺北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 Technical University of Madrid Madrid 28040

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... 详细信息

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。

关键词：小波包分析小波包能量曲率差损伤模拟损伤识别试验

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基于小波包能量法的梁式桥损伤识别研究

基于小波包能量法的梁式桥损伤识别研究

作者：陶宪坤天津大学

学位级别：硕士

任何建筑结构尤其是在现代社会交通中占据重要位置的桥梁结构,发生损伤后若没有采取及时的措施,它可能造成严重事故,对人民的生命财产安全、社会发展甚至稳定构成严重威胁。所以,公路桥梁尤其是其基础形式简支梁桥的损伤识别检测研究对... 详细信息

任何建筑结构尤其是在现代社会交通中占据重要位置的桥梁结构,发生损伤后若没有采取及时的措施,它可能造成严重事故,对人民的生命财产安全、社会发展甚至稳定构成严重威胁。所以,公路桥梁尤其是其基础形式简支梁桥的损伤识别检测研究对于桥梁的维修、保养、加固甚至重建均有重要的意义。本文从小波包分析以及BP神经网络的构建两个主要方面入手,从结构能量方面对桥梁损伤识别进行研究,内容主要有:(1)模拟了移动荷载作用下简支梁桥以及连续梁桥的损伤检测,模拟了车辆激励下实际桥梁的损伤检测,建立了车桥耦合分析的有限元仿真模型。(2)对实际中可能发生的各种损坏情况进行仿真分析,例如不同程度的损坏和不同的损坏位置。利用小波包对桥结构的位移响应进行分解,将分解后各频段分量的能量曲率差作为识别指标。之后展开数值计算,结果能够准确地识别损伤的位置。(3)将曲率差进行统计归一化。赋予文中所用的BP神经网络模型进行模拟,验证了小波包能量曲率差分析的结果,并进一步对未知损伤情况做出了预测,得到的了很好的结果。(4)对几种典型损伤工况进行了分析讨论,对噪声的影响进行了分析,结果表明方法的鲁棒性较好,然后利用遗传算法优化神经网络的初始权值和阈值,验证了小波包能量曲率差方法和神经网络方法的有效性和实用性,对关于损伤预测方面同样做了进一步讨论,损伤位置识别结果同样准确。本文运用小波包分析的理论,结合了人工智能方法之一的神经网络方法,分析了多种典型工况,尽可能考虑到理论与实际结合,研究了简支梁在移动荷载作用下的损伤识别问题。所得理论研究结果可以为智能损伤诊断的工程实践提供一定的理论指导。

关键词：梁式桥小波包能量曲率差 BP神经网络遗传算法损伤识别

基于多尺度模型的输电塔裂纹损伤识别及抗噪性能分析

同方学位论文库评论

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水电能源科学 2016年第2期34卷 177-181,216页

作者：刘春城侯尚雨侯立群东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012

高压输电铁塔健康监测对保证输电线路安全运行具有重要意义。以500kV输电塔为例,建立多尺度模型,引入小波包能量曲率差作为损伤指标,提出了一种基于多尺度模型的输电铁塔裂纹损伤识别方法。研究结果表明,该方法能准确判断裂纹的损伤位置... 详细信息

高压输电铁塔健康监测对保证输电线路安全运行具有重要意义。以500kV输电塔为例,建立多尺度模型,引入小波包能量曲率差作为损伤指标,提出了一种基于多尺度模型的输电铁塔裂纹损伤识别方法。研究结果表明,该方法能准确判断裂纹的损伤位置,具有良好的抗噪能力。将该指标结合支持向量机(SVM)方法对损伤程度进行识别,与最小二乘支持向量机(LSSVM)方法对比分析发现,LIBSVM方法更逼近目标值,识别效果更准确。

关键词：输电塔多尺度小波包能量曲率差支持向量机裂纹损伤识别

基于一致多尺度模型的输电铁塔精细损伤识别方法

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水电能源科学 2015年第3期33卷 179-183页

作者：刘春城侯尚雨李文强何召文东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012

为研究输电铁塔螺栓松动导致的损伤问题,提出了一种基于一致多尺度模型的输电铁塔精细损伤识别方法,即在宏观尺度模型的基础上于螺栓松动的节点处实体建模,细分单元尺寸,以某实际工程500kV输电塔为例建立一致多尺度模型,模拟了螺栓预紧... 详细信息

为研究输电铁塔螺栓松动导致的损伤问题,提出了一种基于一致多尺度模型的输电铁塔精细损伤识别方法,即在宏观尺度模型的基础上于螺栓松动的节点处实体建模,细分单元尺寸,以某实际工程500kV输电塔为例建立一致多尺度模型,模拟了螺栓预紧力损失情况下的9种工况的损伤识别程度。结果表明,基于一致多尺度模型的小波包能量曲率差方法可有效识别微小损伤,拟合得出的损伤程度与损伤指标间的函数可定量判断损伤程度,为小波包能量曲率差应用于实际损伤监测提供了理论依据。

关键词：多尺度小波包能量曲率差损伤识别输电塔