基于邊緣算子的結構損傷診斷方法研究.pdf

1、在航空航天、機械和土木工程等領域中，如果能對重要結構實施有效的健康監(jiān)測，實時評估結構狀況，將能有效保障結構的安全、可靠運行，避免重大事故的發(fā)生。結構損傷診斷技術是結構健康監(jiān)測的主要支撐技術，其研究具有重要的里論意義與實用價值。 基于振動測試的結構損傷診斷方法是目前結構損傷診斷領域研究應用最廣乏的方法之一，它具有不影響結構正常工作，可實現(xiàn)長期或在線監(jiān)測，操作簡單療便等特點。按照損傷識別所需特征量是否依賴結構數(shù)值模型(一般是有限元模

2、型)，基于振動測試的結構損傷診斷方法可分為基于模型的方法和不基于模型的療法兩大類?；谀Ｐ偷慕Y構損傷診斷方法需要建立結構準確的數(shù)值模型，難以立用于大型復雜結構。不基于模型的結構損傷診斷方法直接從振動響應中提取特正識別損傷，它不需要建立結構數(shù)值模型，便于工程應用。本文以湖南省交通研究院項目(編號200223)“大型橋梁狀態(tài)在線監(jiān)測技術研究及監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)”為背景，根據(jù)結構損傷診斷和數(shù)字圖像邊緣識別的相似性，應用邊緣算子定位結構的員傷，探討了

3、一種不基于模型的結構損傷診斷的新方法。 結構發(fā)生損傷后，損傷處動態(tài)特性的變化不同于未損傷處動態(tài)特性的變化。這樣，相對于未損傷位置，損傷位置就如同一個邊緣點。從數(shù)字圖像中檢測邊緣點的方法得到啟發(fā)，論文研究探討了應用邊緣算子來定位結構損傷的方法，該方去從結構測點的動態(tài)響應提取各節(jié)點的小波包能量平方比——損傷前后小波包分揮的信號分量能量平方和的比值，然后利用邊緣算子計算得到各節(jié)點的邊緣幅度，最后根據(jù)邊緣幅度的極大值判斷損傷位置。論文采