框架結(jié)構(gòu)損傷識別的小波神經(jīng)網(wǎng)絡方法研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)在使用過程中受到外荷載作用和材料老化的影響，可造成結(jié)構(gòu)的損傷累積和抗力衰減，甚至導致結(jié)構(gòu)整體破壞，引起災難性事故的發(fā)生。因此，研究結(jié)構(gòu)損傷識別方法不僅具有較大的理論意義，而且具有重要的現(xiàn)實意義。
　　小波分析方法能夠很好的在時頻兩域表征信號的局部特征，而神經(jīng)網(wǎng)絡算法具有非線性映射、自我組織、并行處理等特點。根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷會改變結(jié)構(gòu)的動力特性，通過損傷與結(jié)構(gòu)動力參數(shù)之間的非線性關(guān)系可以識別結(jié)構(gòu)的損傷，而應變參數(shù)對局部結(jié)構(gòu)的細微損傷

2、具有較高的敏感性，使其成為結(jié)構(gòu)損傷診斷的理想指標參數(shù)。本文以框架結(jié)構(gòu)為研究對象，以小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡理論為基礎，結(jié)合二者的優(yōu)點，運用小波分析來確定框架結(jié)構(gòu)的損傷位置，利用神經(jīng)網(wǎng)絡算法來識別損傷程度，給出了基于應變模態(tài)參數(shù)識別框架結(jié)構(gòu)損傷的原理，建立了一種識別結(jié)構(gòu)損傷的小波神經(jīng)網(wǎng)絡方法。該方法既能有效識別框架的損傷位置又能識別框架結(jié)構(gòu)的損傷程度。
　　以簡單框架為研究對象，采用本文所建立的小波神經(jīng)網(wǎng)絡方法，根據(jù)裂縫長度與截面高度的不

3、同比值（d/h）來模擬損傷并建立有限元模型。通過建立基于振型模態(tài)和應變模態(tài)的損傷識別方法，分別對簡單框架含有多處損傷的裂縫位置進行了識別，并對比了這兩種模態(tài)下?lián)p傷位置的識別效果。然后分別對框架的振型模態(tài)和應變模態(tài)進行連續(xù)小波變換獲得兩種模態(tài)參數(shù)下的小波系數(shù)模極大值，利用神經(jīng)網(wǎng)絡去模擬小波系數(shù)模極大值與損傷程度之間的非線性關(guān)系來識別結(jié)構(gòu)的損傷程度，并對比了這兩種模態(tài)下?lián)p傷程度的識別效果。其數(shù)值分析表明，小波神經(jīng)網(wǎng)絡可以有效地識別出結(jié)構(gòu)的損