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文檔簡介
1、損傷檢測是進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的基礎(chǔ),本文以結(jié)構(gòu)監(jiān)測與損傷診斷為目的,研究了基于小波變換和小波包分析的損傷檢測方法。 闡述了實施土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的必要性和迫切性,介紹了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與損傷診斷的概念,討論了系統(tǒng)組成、損傷檢測的方法及其研究現(xiàn)狀;研究了小波函數(shù)和尺度函數(shù)的時頻特性,小波變換的多分辨分析及其正交性。小波變換可以把信號分解到不同頻帶中,進(jìn)行時頻域處理。實驗證明:(1)正交小波變換具有良好的濾波特性;(2)小波系數(shù)的瞬態(tài)突
2、變可以描述信號奇異性;(3)小波包分解頻帶能量分布能夠表征信號分量的能量變化,小波包分析為信號處理和特征提取提供一種更加精細(xì)的分析方法。 重點研究了基于小波分析的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法。在ASCE四層鋼結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,采用正交小波變換分析其響應(yīng)信號。研究表明:高頻分量中的尖峰值可以判斷是否發(fā)生損傷和損傷發(fā)生的時刻;當(dāng)多個損傷接連發(fā)生時,尖峰值出現(xiàn)的順序可以準(zhǔn)確的描述各種損傷發(fā)生的順序,并根據(jù)節(jié)點在結(jié)構(gòu)中所處的空間位置,可以判斷出損傷
3、發(fā)生的區(qū)域。另外,提取損傷特征時,小波基函數(shù)的選擇至關(guān)重要,對于Daubechies小波系,不同支撐區(qū)間的Daubechies小波,損傷特征提取的效果是不同的,支撐區(qū)間越大,小波的正交性越好,提取的損傷特征越顯著。 基于小波包頻帶能量分解的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法是利用信號在不同頻帶的相對能量的分布關(guān)系監(jiān)測結(jié)構(gòu)是否發(fā)生損傷。以正交小波作為基函數(shù),對結(jié)構(gòu)的加速度振動信號小波包分解,并計算每個頻帶上的相對能量。研究表明:不同類型損傷的小波包
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