基于HHT方法的時(shí)變結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別.pdf

1、本文主要研究了基于HHT(Hilbert-Huang Transform)方法的時(shí)變結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別方法、結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法以及利用受控結(jié)構(gòu)進(jìn)行原結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別的方法。本文的重點(diǎn)和創(chuàng)新就是把HHT法與數(shù)學(xué)規(guī)劃方法相結(jié)合，用于時(shí)變多自由度系統(tǒng)的參數(shù)識(shí)別。其做法為：首先通過(guò)HHT方法得到結(jié)構(gòu)各階模態(tài)的瞬時(shí)頻率變化時(shí)程，然后以待識(shí)別的剛度或質(zhì)量參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量，借助數(shù)學(xué)規(guī)劃方法，對(duì)選定的時(shí)間點(diǎn)，極小化計(jì)算得到的頻率與瞬時(shí)頻率之差的平方和。對(duì)應(yīng)該平方和

2、最小的剛度或質(zhì)量值即為選定時(shí)刻識(shí)別得到的剛度或質(zhì)量參數(shù)值。選定一系列的時(shí)間點(diǎn)，重復(fù)上述極小化過(guò)程，即可得到具有時(shí)變性的剛度或質(zhì)量參數(shù)值。數(shù)值仿真結(jié)果表明，提出的識(shí)別方法能根據(jù)系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧激勵(lì)下的加速度信號(hào)，較好地識(shí)別出時(shí)變多自由度系統(tǒng)的參數(shù)變化。
　　 本文提出了基于HHT方法的時(shí)變結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法，其做法為：通過(guò)HHT法得到結(jié)構(gòu)固有頻率隨時(shí)間變化時(shí)程，通過(guò)建立以頻率為損傷指標(biāo)的損傷判定方法對(duì)結(jié)構(gòu)是否發(fā)生損傷進(jìn)行判斷。數(shù)值仿真結(jié)果

3、表明，HHT法能較好地區(qū)分時(shí)變多自由度系統(tǒng)的響應(yīng)變化是由外激勵(lì)變化引起還是由系統(tǒng)損傷引起，從而能根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)程信號(hào)較好地識(shí)別損傷是否發(fā)生以及發(fā)生的時(shí)刻。對(duì)于外激勵(lì)頻率和系統(tǒng)固有頻率相隔很近的情況，窗函數(shù)不能較好地過(guò)濾掉穩(wěn)態(tài)部分的影響，此時(shí)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)方法不能很好地分離出系統(tǒng)的固有頻率成分。基于此種情況，提出在原有結(jié)構(gòu)上附加一個(gè)子結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一個(gè)新結(jié)構(gòu)（稱(chēng)之為受控結(jié)構(gòu)）以改變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有頻率，從而增加外激勵(lì)頻率和系統(tǒng)固有頻率