基于統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法研究.pdf

1、本文提出了一種基于統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法，該方法是通過將無損狀態(tài)和損傷狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)分別建立統(tǒng)計(jì)模式，選取對(duì)結(jié)構(gòu)損傷敏感的特征參數(shù)作為模式差異指標(biāo)，明顯的區(qū)分兩種統(tǒng)計(jì)模式之間的差異，達(dá)到剔除環(huán)境噪聲影響，有效識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷的目的。本文對(duì)該方法的關(guān)鍵問題：ARMA模型定階、模型參數(shù)估計(jì)、統(tǒng)計(jì)模式特征參數(shù)縮減、及模式差異指標(biāo)的比選等，進(jìn)行了深入的研究，并分別用有限元模型模擬實(shí)驗(yàn)和有機(jī)玻璃模型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果均表

2、明，基于統(tǒng)計(jì)模式的結(jié)構(gòu)損傷檢驗(yàn)方法可以有效的檢驗(yàn)出結(jié)構(gòu)的損傷狀態(tài)且對(duì)于識(shí)別結(jié)構(gòu)的損傷程度具有一定的敏感性。本文所做的工作和結(jié)論包括：
　　1、對(duì)時(shí)間序列模型的物理意義和幾何意義進(jìn)行了相關(guān)綜述，比較了幾種時(shí)間序列模型的優(yōu)劣，并考慮其用于統(tǒng)計(jì)模式的可能性，最終選擇用ARMA模型建模，取AR部分模型參數(shù)作為統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別的特征參數(shù)。
　　2、通過AIC準(zhǔn)則對(duì)ARMA模型定階，確定模型階數(shù)并建立ARMA模型，用基于最小二乘估計(jì)的方法編

3、程估算模型AR部分參數(shù)，實(shí)現(xiàn)模式識(shí)別特征參數(shù)的提取。
　　3、用主成分分析法對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行降維處理，選用新的維數(shù)較少的綜合指標(biāo)代替原來的多維模型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)模式識(shí)別特征參數(shù)的縮減。
　　4、介紹了幾種模式差異指標(biāo)，通過比較選取了兩種對(duì)結(jié)構(gòu)損傷比較敏感的綜合指標(biāo)，分別是均值點(diǎn)和DSPR距離指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了模式差異指標(biāo)的選取。
　　5、分別通過有限元模型模擬實(shí)驗(yàn)和有機(jī)玻璃簡(jiǎn)支梁實(shí)驗(yàn)對(duì)兩種統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明