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基于改进PSO算法的结构损伤检测

工程力学 2006年第A1期23卷 73-78,116页

作者：万祖勇朱宏平余岭华中科技大学土木工程与力学学院

结构的损伤检测常转化为求解约束优化问题,针对粒子群算法容易出现早熟问题,增大算法后期的粒子位置的改变量,从而增加粒子位置的差异,因而能够增强其在求解约束优化问题时抵抗局部极小的能力。两层刚架单损伤和多损伤识别的数值结果和... 详细信息

结构的损伤检测常转化为求解约束优化问题,针对粒子群算法容易出现早熟问题,增大算法后期的粒子位置的改变量,从而增加粒子位置的差异,因而能够增强其在求解约束优化问题时抵抗局部极小的能力。两层刚架单损伤和多损伤识别的数值结果和收敛曲线表明了改进后的粒子群算法优于传统的带惯性因子的粒子群算法。三层框架结构的4种损伤工况的试验研究进一步说明了该算法应用于结构损伤检测领域的有效性。

关键词：框架结构损伤检测粒子群优化约束优化局部极小

Lamb波结构损伤检测温度补偿方法仿真与实验研究

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振动工程学报 2013年第3期26卷 343-350页

作者：屈文忠 D J Inman 武汉大学工程力学系湖北武汉430072 密歇根大学航天工程系安娜堡美国48109

基于压电激励Lamb波传播过程分析研究了信号扩展时域温度补偿方法,分别进行了不同温度下Lamb波传播与损伤检测的有限元数值仿真和实验,利用基准信号选择和基准信号扩展的温度补偿方法处理波动响应信号。仿真和实验结果表明了温度补偿方... 详细信息

基于压电激励Lamb波传播过程分析研究了信号扩展时域温度补偿方法,分别进行了不同温度下Lamb波传播与损伤检测的有限元数值仿真和实验,利用基准信号选择和基准信号扩展的温度补偿方法处理波动响应信号。仿真和实验结果表明了温度补偿方法的有效性,得到了基准信号集中最大温度间隔要求,能够有效识别环境温度变化下的结构损伤。

关键词：结构健康监测损伤检测 Lamb波压电传感器温度补偿

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基于ASODVS的火炮身管损伤检测系统

仪器仪表学报 2016年第10期37卷 2324-2332页

作者：汤一平韩国栋鲁少辉陈麒吴挺浙江工业大学信息工程学院杭州310023

针对火炮身管内膛疵病种类多、定性定量分析难和检测自动化程度低等问题,提出了一种基于ASODVS的火炮身管损伤视觉检测方法,既能视觉检测身管横截面几何尺寸又能获取和分析身管内壁表面缺陷,还能对身管内表面三维测量和重构。首先,通过... 详细信息

针对火炮身管内膛疵病种类多、定性定量分析难和检测自动化程度低等问题,提出了一种基于ASODVS的火炮身管损伤视觉检测方法,既能视觉检测身管横截面几何尺寸又能获取和分析身管内壁表面缺陷,还能对身管内表面三维测量和重构。首先,通过高斯曲线法提取激光扫描全景图像中的激光中心点,并采用贝塞尔曲线对提取的激光中心点进行平滑处理;接着,根据ASODVS的标定结果解析出全景图像上身管内壁全景激光投射点的三维点云数据;进一步,根据定性分析中识别出来的疵病采用四连通域法标记损伤,进而求解该损伤部分的面积和深度,然后采用椭圆拟合法测量身管形变;最后用3D重构技术将定性定量分析结果进行融合,重构出火炮身管真实状态,实现身管窥膛"采集-识别-判定-重构"全过程的定性定量自动视觉检测。实验结果表明:基于ASODVS的火炮身管损伤检测系统能够快速检测出各种火炮疵病,并能精确解析出疵病所处的空间位置、大小及深度等重要信息,测量误差基本满足国标规定要求,为火炮身管修复及寿命预估等奠定了坚实的基础。

关键词：身管重构激光中心点提取全景相机标定损伤检测定性定量分析

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基于动态测量柔度矩阵的悬索桥吊索损伤检测

振动与冲击 2019年第14期38卷 267-275页

作者：孟凡豪于靖军马文硕中国电力科学研究院有限公司北京100055 北京航空航天大学机器人研究所北京100191 法语布鲁塞尔自由大学主动结构实验室布鲁塞尔1050

基于动态测量柔度矩阵的结构形变和变形曲率是一种有效的悬索桥吊索损伤检测指标。通过模拟仿真不同损伤程度和不同噪声影响下的8种吊索损伤情况,讨论了方法的可行性。仿真结果表明,动态测量柔度法能够定位5%噪声水平下的损伤程度达到90... 详细信息

基于动态测量柔度矩阵的结构形变和变形曲率是一种有效的悬索桥吊索损伤检测指标。通过模拟仿真不同损伤程度和不同噪声影响下的8种吊索损伤情况,讨论了方法的可行性。仿真结果表明,动态测量柔度法能够定位5%噪声水平下的损伤程度达到90%及以上的单个和多个损伤。通过实验室模型测试来进一步验证这些损伤指标对检测和定位损伤的有效性,并在实验中分析了模态截断对损伤估计的影响。实验表明,与变形位移相比,变形曲率对于检测和定位吊索损伤更为有效。

关键词：动态测量柔度矩阵损伤检测变形曲率悬索桥

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基于结构动力特性的损伤检测可视化方法

振动与冲击 2011年第12期30卷 7-13页

作者：聂振华程良彦马宏伟暨南大学理工学院 “重大工程灾害与控制”教育部重点实验室广州510632

提出基于结构动力响应的损伤识别多指标分层及融合可视化展示方法,使结构的损伤信息以可视化的图像直观地展示出来。以简支梁为研究对象,应用当前发展成熟的多个指标对单裂纹和双裂纹分别进行分层展示。应用自适应加权最小二乘法对多层... 详细信息

提出基于结构动力响应的损伤识别多指标分层及融合可视化展示方法,使结构的损伤信息以可视化的图像直观地展示出来。以简支梁为研究对象,应用当前发展成熟的多个指标对单裂纹和双裂纹分别进行分层展示。应用自适应加权最小二乘法对多层图像进行融合可视化,解决了单一指标得到可视化结果仅能包含有限的损伤信息,容易造成漏判的缺点,使得融合结果更加精确。基于结构动力特性的损伤检测可视化将为结构损伤识别和健康监测提供新的展示平台。

关键词：可视化损伤检测动力特性图像融合

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基于提升小波包和神经网络的结构损伤检测

振动．测试与诊断 2013年第1期33卷 116-121,169-170页

作者：陈换过江金寿李剑敏田莉张利绍浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018

提出一种提升小波包分解、多传感器特征融合和神经网络模式分类相结合的结构损伤诊断方法。首先,对多个传感器采集的振动响应信号进行提升格式小波包分解,定义标准化相对能量并计算每个频带上的相对能量;然后,把这些传感器信号的小波包... 详细信息

提出一种提升小波包分解、多传感器特征融合和神经网络模式分类相结合的结构损伤诊断方法。首先,对多个传感器采集的振动响应信号进行提升格式小波包分解,定义标准化相对能量并计算每个频带上的相对能量;然后,把这些传感器信号的小波包相对能量融合作为神经网络分类器的输入特征向量,实现损伤的诊断和评价。数值仿真结果表明,提升小波包分解的频带能量分布能够较好地反映结构的损伤特征;特征融合能够使不同传感器的信息相互补充,减小了损伤检测信息的不确定性,使诊断信息具有较高的精度和可靠性。

关键词：损伤检测特征向量提升小波包变换特征融合神经网络频带能量

基于长短期记忆神经网络的板裂纹损伤检测方法

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上海交通大学学报 2021年第5期55卷 527-535页

作者：张松林马栋梁王德禹上海交通大学海洋工程国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

针对板不同位置裂纹损伤的智能分类问题,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的板裂纹损伤检测方法.采用Abaqus二次开发建立板裂纹损伤模型,计算高斯白噪声激励下板的加速度响应,并通过数据扩充方法生成数据集,同时考虑了噪声对损... 详细信息

针对板不同位置裂纹损伤的智能分类问题,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的板裂纹损伤检测方法.采用Abaqus二次开发建立板裂纹损伤模型,计算高斯白噪声激励下板的加速度响应,并通过数据扩充方法生成数据集,同时考虑了噪声对损伤检测的影响.建立基于LSTM的板裂纹智能检测模型,直接将板的加速度响应作为输入,不需要额外的损伤特征提取,并以最小预测误差为目标,选择模型的超参数,优化模型配置.与多层感知机模型和基于小波包变换的多层感知机模型进行对比表明,本文提出的LSTM模型在板裂纹损伤检测中具有更高的损伤定位精度和更好的适用性.

关键词：损伤检测长短期记忆神经网络板裂纹噪声

基于频率敏感度和振型的圆柱壳损伤检测方法研究

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机械强度 2007年第1期29卷 36-43页

作者：王志华陈建云马宏伟太原理工大学应用力学研究所太原030024

基于频率敏感度和振型,在损伤定位准则的基础上,提出一种确定圆柱壳中损伤位置和程度的方法。通过对比由于损伤引起的理论和测量频率改变百分比,可以确定损伤的轴向位置。由于圆柱壳的轴对称性,引入某些特定位置的振型信息来确定损伤的... 详细信息

基于频率敏感度和振型,在损伤定位准则的基础上,提出一种确定圆柱壳中损伤位置和程度的方法。通过对比由于损伤引起的理论和测量频率改变百分比,可以确定损伤的轴向位置。由于圆柱壳的轴对称性,引入某些特定位置的振型信息来确定损伤的环向位置,并且利用一阶近似方法估计损伤程度。对三种边界条件下(自由、简支、悬臂)的圆柱壳数值算例结果表明,文中方法能准确定位单、多位置损伤,而且可以在较小的误差范围内估计出损伤程度。最后利用含噪声的测量频率研究该方法的稳定性。

关键词：损伤检测频率敏感度圆柱壳多位置损伤

基于EMD和小波分析的建筑结构损伤检测探讨

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中山大学学报（自然科学版） 2005年第6期44卷 20-23页

作者：李合龙中山大学科学计算与计算机应用系广东广州510275

采用经验模式分解(EMD)与小波分析相结合的方法探讨结构响应数据信号,进行建筑结构损伤检测诊断。与直接对原信号进行小波变换相比较,该方法能够更好地辨识出破损的时间局部特征信息。数值模拟和对建筑结构响应信号分析论证了该方法的... 详细信息

采用经验模式分解(EMD)与小波分析相结合的方法探讨结构响应数据信号,进行建筑结构损伤检测诊断。与直接对原信号进行小波变换相比较,该方法能够更好地辨识出破损的时间局部特征信息。数值模拟和对建筑结构响应信号分析论证了该方法的有效性和实用性。

关键词： EMD 连续小波变换损伤检测瞬时频率