小波降噪在結(jié)構(gòu)損傷識別中的應(yīng)用.pdf

1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測已逐漸發(fā)展成為土木工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域研究的熱點，損傷識別是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)，在實際工程中，一般使用動態(tài)響應(yīng)實測數(shù)據(jù)對結(jié)構(gòu)進行損傷識別。基于實際情況，在進行損傷識別的研究過程中，都會將噪聲作為考慮因素。本文以此為出發(fā)點，以小波分析為工具，對含噪結(jié)構(gòu)響應(yīng)信號進行降噪處理，使得結(jié)構(gòu)本身信息在待處理信號中更加凸顯，避免噪聲對于損傷識別效果的干擾。
　　首先，探究了影響結(jié)構(gòu)本身響應(yīng)信號的因素，對常見土木工程結(jié)構(gòu)在常見荷載作用下的

2、響應(yīng)信號進行了分析。了解分析結(jié)構(gòu)自身響應(yīng)信號特點，并將其和噪聲信號相對比，此工作有利于對結(jié)構(gòu)自身有用信號和噪聲信號進行區(qū)分，使得降噪工作具有針對性，以獲得更加良好的降噪效果。
　　然后，利用小波降噪的三種方法對含噪信號進行降噪處理，以降噪前后信號信噪比的變化和均方根誤差為評價指標，驗證了小波降噪方法的有效性，并探究了小波分解層數(shù)和小波函數(shù)的選擇對于降噪效果的影響。通過時域和頻域內(nèi)降噪前后信號的對比，分析降噪效果。對降噪方案中小波函

3、數(shù)選擇，分解層數(shù)選擇，閾值選取規(guī)則和閾值量化函數(shù)等參數(shù)選擇給出建議。
　　最后，利用簡支梁模型算例，在各種工況下，分別對未加噪信號、加噪信號、降噪后信號進行損傷識別。通過對比損傷識別結(jié)果，探究小波降噪方案在損傷程度、損傷位置、噪音強度等影響因素下的適用范圍，對小波閾值降噪方法適用工況給出建議。
　　本文以小波分析為載體，研究土木工程領(lǐng)域中降噪方法，對小波降噪方案中各種參數(shù)給予建議，為實際工程結(jié)構(gòu)信號分析提供依據(jù)，具有重要的科