曲率模态在桥梁状态监测中的应用

本文分析了曲率模态用于桥梁状态监测的可行性,并进行了有限元验证。结果表明,曲率模态对故障较为敏感,能够反映桥梁的局部状态变化,可以用来检测损伤位置及损伤程度,且高阶的曲率模态对故障的敏感性要优于低阶的曲率模态。     

曲率模态和小波包变换在结构损伤识别中的应用

小波包变换相比传统的Fourier变换,对非平稳信号分析具有良好的特性.利用小波包变换的特性,根据曲率模态损伤检测原理提出了一种基于小波包组分能量变化率作为损伤指标的分析方法.通过一简支梁结构的数值模拟,表明该方法对于判定损伤存在和确定损伤位置是有效的.     

基于小波分析的结构损伤检测

损伤结构的动力特性具有局部时变的特征，小波变换在时域和频域都具有表征信号局部特征的能力，小波包分析利用可以伸缩和平移的可变视窗能够聚焦到信号的任意细节，因此可以对损伤结构的非线性动力特性能进行有效的分析。提出运用小波分析提取结构损伤特征向量的方法和基本原理，并进一步用神经网络进行损伤位置和程度的检测。文章通过一个两层框架的模型对小波神经网络和传统的BP网络的损伤识别精度作了对比。研究表明，小波神经网络的抗噪声能力较强，损伤识别的效果更好，运用小波神经网络进行结构损伤识别精度要优于传统的BP网络。     

柔度曲率法在输电塔损伤识别中的应用

在结构指纹识别方法中,基于柔度法的损伤识别方法能够较好地识别损伤所在位置及程度,在柔度法的基础上构建柔度曲率损伤识别指标及柔度矩阵曲率差损伤识别指标,并将其引入到输电塔结构损伤识别中。由于输电铁塔具有三个平动分量,所构建的两种损伤识别指标也具有三个方向分量,其在输电塔上的识别效果需要进一步分析。建立51 m酒杯型输电塔模型,分别采用两种指标对结构不同程度的单损伤及多损伤进行识别。研究结果表明,仅结构垂直方向分量的损伤识别指标能够识别结构损伤,但柔度曲率对于小损伤位置无法识别;柔度矩阵曲率差对小损伤位置也能较好地进行识别。     

桁架桥梁的曲率模态测定及其损伤识别

以110钢桁架桥梁模型为研究对象,采用锤击法及变时基(VTB)技术对桥梁模型进行了模态试验分析.试验表明,通过曲率模态的变化可明显识别结构的损伤部位,取得了很好的识别效果,为今后桥梁结构损伤识别提供了一种可行的研究方法.     

基于小波分析的结构损伤检测发展现状与展望

基于小波分析的结构损伤检测技术，以其良好的应用前景，已成为目前学术界、工程界研究的热点。在回顾和总结了小波分析理论及其在结构损伤检测中研究现状的基础上，对今后的发展进行了讨论和展望。     

利用曲率模态识别桥梁损伤的研究

针对在利用曲率模态识别桥梁损伤过程中遇到的一些问题,得出了适用于桥梁损伤识别的曲率振型计算公式;提出了曲率振型规范化处理方法,以便于识别结构损伤程度;对曲率零点处的变化量计算作了特殊处理,以避免此处引起的损伤识别干扰;并给出了传感器足够密集时的损伤程度估计公式,最后通过数值仿真验证了上述方法的有效性。     

基于契贝雪夫多项式曲率模态在结构损伤检测中的应用

曲率模态在结构损伤检测中具有对结构损伤部位非常敏感的特性。从而曲率模态计算的准确度是影响检测结果的重要因素。传统方法主要是运用中心差分法求解曲率模态，由于中心差分法的计算精度依赖于测点分布的紧密程度，这样就使结构检测结果具有很大的误差。函数按契贝雪夫多项式展开式具有很高的逼近特性。本文运用这种特性提出板类结构损伤检测的曲率模态算法——契贝雪夫多项式逼近算法，构造板类结构振型的契贝雪夫多项式函数，对该函数进行求二阶偏导得到x和y方向的曲率模态，进而求出结构损伤前后的曲率模态差，为结构损伤检测提供可靠的数据，从而达到良好的检测效果。     

弯管塑性分析及其在模态分析中的应用

基于塑性分析，推导出直管弯曲后的壁厚变化公式和椭圆度公式，借助有限元法对弯曲管进行高精度模态频率计算，研究弯曲管几何特性变化对其模态的影响。进行了弯曲管的模态实验，并将实验结果和计算结果进行比较，结果表明本文提出的模型具有比较高的精度，特别是提高了第一阶固有频率的精度。     

连续小波变换在密集工作模态参数识别中的应用

为了研究小波变换对密集工作模态参数识别效果,构建一个含有密频成分的三自由度系统,应用窄带白噪声模拟环境激励,采用改进的Morlet小波作为连续小波变换的基函数。研究发现,降低小波函数带宽可以提高频率分辨率,解耦密集模态,但同时也加剧边缘效应问题,影响参数识别精度。为此,文章采用支持向量机（SVM）小样本预测技术对信号进行延拓,先增加信号的可用长度,变换之后再截取有用部分,使得边缘效应问题得到抑制。仿真结果表明,此方法可以得到较高的识别精度。最后,通过对磨机前两阶宻频模态进行识别,验证该方法的可行性与有效性。     

利用模态柔度曲率差识别框架的损伤

采用结构模态参数进行损伤识别是研究较早，应用较多的无损探伤检测方法。提出了一种称为模态柔度曲率差的损伤检测指标。该指标利用模态柔度，不仅比频率和振型更敏感，而且对高阶模态的依赖大为减小。此外，曲率的采用也增加了其对损伤的敏感程度。对两个框架有限元模型进行了分析，详细比较了该指标和振型曲率改变率等其它一些指标在不同的损伤分布和损伤程度下的损伤识别效果，发现模态柔度曲率差识别效果最好，结果最稳定。     

子波变换在复合材料冲击损伤实时检测中的应用

鉴于传统信号处理对非平稳信号的局限，本文分析了子波变换下奇异信号和白噪声在多尺度空间中模极大值传播特性。对复合材料所受冲击信号进行处理，提出一种对相似信号进行归类的方法，该方法能实时有效地从冲击信号中提取冲击的大小及位置信息，并对复合材料冲击损伤准确定位。     

Damage Detection in a Composite Plate Using Modal Analysis and Artificial Intelligence

The use of composite materials has vastly increased in recent years. Great interest is therefore developed in the damage detection of composites using non-destructive test methods. Several approaches have been applied to obtain information about the existence, location and growth of the faults. The main goal in this paper is to use the vibration response of a composite plate to detect and localize delamination defect based on the frequency response and modal analysis. The features extracted are used as the input data in an artificial intelligence scheme to identify the severity of the damages. Experiments are then conducted to validate the developed model.     

基于模态柔度矩阵的结构损伤识别

基于模型修正技术的结构损伤识别方法,无需事先知晓结构的损伤位置,比仪器直接探测更具优势。模型修正大多以模态频率和振型为修正目标。然而,结构损伤对系统的模态频率和振型影响较小,采用模态频率和振型为目标的传统修正方法,难以识别出结构的损伤。为此,引入对结构损伤极为灵敏的模态柔度矩阵,研究以模态柔度矩阵为目标函数的损伤识别方法。选取某带孔的矩形长铁片为研究对象,沿其纵向等分为31块,计算模态柔度矩阵关于各等效模量相对量的灵敏度。结合灵敏度矩阵,利用实测和有限元模型间的柔度矩阵残差建立目标函数,并引入正则化方法求解目标函数的超定方程组。经过9次迭代目标函数收敛,损伤识别结果与实际值保持高度一致,从而验证该方法的正确性和实用性。     

小波分析及其在压缩机气阀故障检测中的应用研究

从信号分析角度引入小波分析的基本原理,通过典型信号的小波分解、重构和小波尺度图展示小波分析应用在故障检测中的优点,最后将小波分析用于压缩机气阀故障检测中,进行气阀正常、进排气阀泄漏三种状态识别,通过实例证明了小波分析的有效性     

小波基特征提取的复合材料损伤检测

借助小波函数良好的时频带通性，利用Ｂ样条小波级数展开提取信号特征，并使之输入到自适应Ｂ样条小波神经网络进行学习和识别。最后从损伤检测领域中特征信号模式识别的应用角度，给出了利用上述理论进行复合材料无损检测的实例