基于EMD結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究.pdf

1、土木工程設(shè)施在服役期內(nèi)，由于受到荷載和其它各種突發(fā)因素的影響，使結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此，對(duì)結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)做出及時(shí)有效的診斷、準(zhǔn)確評(píng)估和預(yù)示，具有重要的科學(xué)理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的一個(gè)核心技術(shù)問題?；诮Y(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的損傷檢測(cè)方法，不僅涉及到結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論和試驗(yàn)技術(shù)的深入研究，而且還涉及到對(duì)信號(hào)測(cè)試、信息數(shù)據(jù)處理新方法的相關(guān)研究。希爾伯特一黃變換(HHT)適用于處理非線性及非平

2、穩(wěn)等具有明顯瞬時(shí)變化特征的信號(hào)。本文以結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與損傷診斷為目標(biāo)，主要研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： 論述了實(shí)施工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與損傷診斷的必要性與迫切性，介紹了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與損傷診斷的基本概念、系統(tǒng)組成、損傷診斷的方法及研究現(xiàn)狀。 論文首先闡述了瞬時(shí)頻率、本征模式函數(shù)的基本概念：研究了EMD的分解算法，分析了Hilbert/Huang時(shí)頻譜(HHT譜)的物理意義，在此基礎(chǔ)上討論影響EMD分解精度的兩個(gè)因素--噪聲引起的模

3、態(tài)裂解現(xiàn)象以及端點(diǎn)效應(yīng)。 針對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸庵卸它c(diǎn)效應(yīng)問題，闡述了端點(diǎn)效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理，系統(tǒng)地介紹了以往處理端點(diǎn)效應(yīng)的方法，考慮到端點(diǎn)效應(yīng)問題在學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)儆谛颖?或有限樣本)問題，將統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的理論應(yīng)用到了端點(diǎn)延拓的問題上來，利用回歸支持向量機(jī)技術(shù)有效地解決了數(shù)據(jù)的端點(diǎn)延拓問題。 針對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸庵性肼晢栴}，提出了一種小波濾波預(yù)處理EMD方法，對(duì)信號(hào)進(jìn)行非抽樣小波變換，把其分解在不同的尺度，對(duì)處理過的信號(hào)再進(jìn)行EMD分解，在