基于HHT變換的非線性結(jié)構(gòu)損傷識別研究.pdf

1、由于材料、連接和變形等因素的非線性導(dǎo)致實際結(jié)構(gòu)都不同程度地存在非線性行為。特別是當結(jié)構(gòu)遭受損傷時，損傷可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)非線性加劇，并造成結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)不滿足平穩(wěn)性假定。結(jié)構(gòu)的損傷和非線性行為導(dǎo)致基于線性、平穩(wěn)性假定的結(jié)構(gòu)損傷識別方法不再適用。本文基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和Hilbert-Huang Transform（HHT），研究了基于HHT的非線性系統(tǒng)損傷識別方法。主要內(nèi)容包括：
　　對非線性系統(tǒng)識別方法進行了比較系統(tǒng)的歸納和綜述，主要包括

2、時域方法、頻域方法、時頻域方法和基于混沌的方法。本文研究采用時頻域的HHT方法。
　　采用集成經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法，針對模態(tài)分解過程中篩選次數(shù)恒定，可能會導(dǎo)致分解結(jié)果不精確、信號分解過程缺乏自適應(yīng)性的缺點，基于Huang提出的改進差值和函數(shù)方法，并結(jié)合篩選信號極值點與過零點數(shù)目差最大為1的要求，對集成經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法的篩選停止條件進行了改進。通過算例分析，驗證了改進方法增加了信號分解的精確性及自適應(yīng)性。
　　分析比較了端點效應(yīng)影

3、響范圍和時間特征尺度大小之間的關(guān)系，信號的高頻分量時間特征尺度小，低頻分量時間特征尺度大。驗證了端點效應(yīng)對于信號的高頻分量相對于低頻部分影響較小，因此提出在不需要整個信號特征時，可以選取高階固有模態(tài)函數(shù)分量作為分析對象。
　　采用改進的希爾伯特-黃變換分析方法，并以基于系統(tǒng)輸出信號第一階固有模態(tài)函數(shù)分量的瞬時頻率作為損傷指標，對地震波作用下的二維雙線性框架結(jié)構(gòu)的損傷進行識別。通過瞬時頻率的時域變化，能夠有效識別結(jié)構(gòu)非線性損傷及損傷