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兰州理工大学学报 2024年第1期50卷 132-138页

作者：赵丽洁李雯雯刘瑾晋东丽天津农学院水利工程学院天津300072 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 天津大学建筑工程学院天津300072

针对传统crazy climber算法提取多条小波脊线耗时长、效率低等问题,提出一种模拟正火冷却的改进crazy climber脊线提取算法.通过对结构振动的响应进行连续小波变换,在小波系数幅值构成的时频平面中,基于模拟正火冷却算法跟踪提取时频平... 详细信息

针对传统crazy climber算法提取多条小波脊线耗时长、效率低等问题,提出一种模拟正火冷却的改进crazy climber脊线提取算法.通过对结构振动的响应进行连续小波变换,在小波系数幅值构成的时频平面中,基于模拟正火冷却算法跟踪提取时频平面中的小波脊点,促使每一个随机点高速地聚集在脊线上,消减运算时间.通过单自由度和多自由度系统数值模拟,与传统crazy climber算法在计算效率和识别精度两者进行对比分析,验证改进算法的的优越性.

关键词：小波变换脊线提取 crazy climber算法正火冷却

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基于改进crazy climber算法的小波脊线提取及模态参数识别研究

基于改进Crazy Climber算法的小波脊线提取及模态参数识别研究

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作者：刘瑾河北工程大学

学位级别：硕士

近年来,随着土木工程结构设计理论及技术的不断发展,结构的功能、规模、造型越来越多样化、复杂化。因此,对工程结构的健康监测、安全评估也越来越引起人们的关注,模态参数识别是结构健康监测的关键研究问题。本文对基于连续小波变换参... 详细信息

近年来,随着土木工程结构设计理论及技术的不断发展,结构的功能、规模、造型越来越多样化、复杂化。因此,对工程结构的健康监测、安全评估也越来越引起人们的关注,模态参数识别是结构健康监测的关键研究问题。本文对基于连续小波变换参数识别中的小波脊线提取及应用问题进行了研究。小波脊线包含的幅值和相位信息,是结构模态参数识别的重要因素,提取的脊线是否精确影响到参数识别的准确性。crazy climber算法是目前使用较多的提取算法,但是该方法运算速率较慢,并不利于实际应用,本文基于这一不足之处进行改进,并将改进crazy climber算法提取出的脊线应用于小波理论的模态参数识别当中。本文基于连续小波变换结构参数识别中多脊线提取问题进行深入研究。主要研究内容有以下几点:(1)阐述了连续小波变换的原理和实现过程,从信号小波脊线概念、小波脊线提取方法等方面进行了理论研究。并针对脊线提取方法中的相位法、模极大值法、crazy climber等算法进行了比较。(2)针对crazy climber算法计算耗时较长、效率低这一问题,提出了一种模拟正火冷却的改进crazy climber脊线提取算法。首先,利用温度的变化速率影响到各点聚集在脊线附近快慢这一思想,采用模拟正火冷却算法跟踪提取时频平面中的小波脊点,促使每一个随机点快速的聚集在脊线上。然后,将其应用于单自由度及多自由度结构系统,通过对改进crazy climber算法与传统crazy climber算法提取脊线的计算效率及识别精度进行对比分析,结果表明本文改进算法在精度基本不变的前提下,运算速率大大提高。最后,讨论几种影响精度的因素,如母小波参数选择、度量阈值设定、脊线长度设定,并对此提出参数设定原则,提高了小波脊线提取的精度。(3)将改进crazy climber算法与小波理论模态参数识别相结合,验证改进算法识别结构系统模态参数的正确性。首先,推导基于改进crazy climber算法的模态参数识别过程公式,将小波脊线上的小波系数模值对数及相位信息拟合为曲线,再由曲线的斜率计算得到系统模态参数。然后,对多自由度振动系统进行数值模拟,验证改进算法的正确性。最后,进行多层钢框架模型进行模态参数识别测试试验,进一步验证识别方法的正确性。

关键词：小波变换 crazy climber算法正火冷却模态参数识别

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一种脊线提取方法在轴承故障诊断中的应用

引用

中国机械工程 2021年第10期32卷 1157-1163页

作者：陈剑杨斌黄凯旋蔡坤奇刘圆圆刘幸福合肥工业大学噪声振动研究所合肥230009 安徽省汽车NVH工程技术研究中心合肥230009

针对crazy climber算法脊线识别能力低、提取脊线与实际脊线有差距等问题,通过对该算法中climber的移动规则和局部最优峰值提取方法进行改进,提出了一种改进的crazy climber算法。首先对时域信号进行短时傅里叶变换获取时频矩阵,再用改... 详细信息

针对crazy climber算法脊线识别能力低、提取脊线与实际脊线有差距等问题,通过对该算法中climber的移动规则和局部最优峰值提取方法进行改进,提出了一种改进的crazy climber算法。首先对时域信号进行短时傅里叶变换获取时频矩阵,再用改进的crazy climber算法对时频矩阵进行脊线提取,最终获得可以反映频率随时间变化的时频脊线。仿真信号分析结果证明了该算法优于原始的crazy climber算法。将该算法用于轴承的故障诊断中,可准确提取故障阶次。

关键词：时频分析短时傅里叶变换 crazy climber算法脊线提取故障诊断

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