小波降噪在結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別中的應(yīng)用.pdf

1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)已逐漸發(fā)展成為土木工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，損傷識(shí)別是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的重要環(huán)節(jié)，在實(shí)際工程中，一般使用動(dòng)態(tài)響應(yīng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別?；趯?shí)際情況，在進(jìn)行損傷識(shí)別的研究過程中，都會(huì)將噪聲作為考慮因素。本文以此為出發(fā)點(diǎn)，以小波分析為工具，對(duì)含噪結(jié)構(gòu)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行降噪處理，使得結(jié)構(gòu)本身信息在待處理信號(hào)中更加凸顯，避免噪聲對(duì)于損傷識(shí)別效果的干擾。
　　首先，探究了影響結(jié)構(gòu)本身響應(yīng)信號(hào)的因素，對(duì)常見土木工程結(jié)構(gòu)在常見荷載作用下的

2、響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行了分析。了解分析結(jié)構(gòu)自身響應(yīng)信號(hào)特點(diǎn)，并將其和噪聲信號(hào)相對(duì)比，此工作有利于對(duì)結(jié)構(gòu)自身有用信號(hào)和噪聲信號(hào)進(jìn)行區(qū)分，使得降噪工作具有針對(duì)性，以獲得更加良好的降噪效果。
　　然后，利用小波降噪的三種方法對(duì)含噪信號(hào)進(jìn)行降噪處理，以降噪前后信號(hào)信噪比的變化和均方根誤差為評(píng)價(jià)指標(biāo)，驗(yàn)證了小波降噪方法的有效性，并探究了小波分解層數(shù)和小波函數(shù)的選擇對(duì)于降噪效果的影響。通過時(shí)域和頻域內(nèi)降噪前后信號(hào)的對(duì)比，分析降噪效果。對(duì)降噪方案中小波函

3、數(shù)選擇，分解層數(shù)選擇，閾值選取規(guī)則和閾值量化函數(shù)等參數(shù)選擇給出建議。
　　最后，利用簡(jiǎn)支梁模型算例，在各種工況下，分別對(duì)未加噪信號(hào)、加噪信號(hào)、降噪后信號(hào)進(jìn)行損傷識(shí)別。通過對(duì)比損傷識(shí)別結(jié)果，探究小波降噪方案在損傷程度、損傷位置、噪音強(qiáng)度等影響因素下的適用范圍，對(duì)小波閾值降噪方法適用工況給出建議。
　　本文以小波分析為載體，研究土木工程領(lǐng)域中降噪方法，對(duì)小波降噪方案中各種參數(shù)給予建議，為實(shí)際工程結(jié)構(gòu)信號(hào)分析提供依據(jù)，具有重要的科