彈性板損傷識(shí)別的二維小波分析方法研究.pdf

1、板是一類常見的工程結(jié)構(gòu)。其在施工和使用過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)各種損傷。當(dāng)損傷達(dá)到一定程度后就會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的安全，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)災(zāi)難性的事故，不僅會(huì)危及生命，而且給社會(huì)帶來(lái)巨大損失。因此，有關(guān)識(shí)別彈性板內(nèi)損傷的研究已成為一項(xiàng)重要的課題。
　　 目前小波分析方法的研究主要集中在一維小波變換。然而一維小波只在對(duì)一維信號(hào)的分析比較有利，如果用它來(lái)識(shí)別板的損傷就會(huì)存在缺陷，因此本文研究了基于二維小波的板損傷識(shí)別，文章包含以下幾個(gè)內(nèi)容:

2、　　 本文提出了基于二維小波損傷板的識(shí)別原理，利用有限元分析軟件建立了簡(jiǎn)支板的二維模型，利用Lanczos法分析計(jì)算得到有限元模型的模態(tài)信號(hào)，再對(duì)模態(tài)信號(hào)進(jìn)行二維小波分解，從而得到四個(gè)分量信號(hào)（即小波系數(shù)cA，cH，cV，cD）:概貌分量A1c，水平細(xì)節(jié)分量H1c，垂直細(xì)節(jié)分量V1C和對(duì)角細(xì)節(jié)分量D1c。其中對(duì)角細(xì)節(jié)分量D1C對(duì)損傷的敏感度最高。
　　 本文利用二維小波分析方法研究了基于基本振型和轉(zhuǎn)角模態(tài)下彈性簡(jiǎn)支薄板的損傷識(shí)

3、別。結(jié)果表明利用二維小波分解基本振型信號(hào)得到的系數(shù)和利用二維小波分解轉(zhuǎn)角模態(tài)信號(hào)得到的系數(shù)都能夠反應(yīng)彈性薄板是否含有損傷。相較于基本振型，基于轉(zhuǎn)角模態(tài)的識(shí)別更加清晰，驗(yàn)證了該方法能夠?qū)袚p傷的彈性薄板進(jìn)行準(zhǔn)確的損傷識(shí)別。
　　 本文利用二維小波分析方法研究了基于不同尺度下模態(tài)參數(shù)的彈性薄板損傷識(shí)別。結(jié)果表明在相同的尺度劃分下尺度越大，分解之后得到系數(shù)越能夠反應(yīng)出彈性薄板是否含有損傷。
　　 本文利用了二維小波分析方法研

4、究了基于簡(jiǎn)支條件下和固支條件下彈性薄板的損傷識(shí)別。結(jié)果表明在這兩種情況下，利用二維小波分析方法進(jìn)行損傷識(shí)別都能夠很好的判斷彈性薄板是否含有損傷。
　　 本文利用不同的小波基(bior6.8，coif5，db3，haar，sym2)對(duì)簡(jiǎn)支損傷薄板的轉(zhuǎn)角模態(tài)進(jìn)行二維小波分析。結(jié)果證明基于bior6.8小波基的損傷識(shí)別較其它幾種小波基能夠更清晰和準(zhǔn)確的反應(yīng)損傷信息。
　　 本文利用二維小波分析方法對(duì)含有兩處損傷的彈性薄板進(jìn)行損

5、傷識(shí)別。利用二維小波對(duì)彈性薄板的轉(zhuǎn)角模態(tài)分解得到系數(shù)，從系數(shù)中能夠明顯的看到兩處突起，驗(yàn)證了該方法能夠?qū)袃商帗p傷的彈性薄板進(jìn)行準(zhǔn)確的損傷識(shí)別。
　　 本文利用二維小波分析方法對(duì)含有損傷的彈性中厚板進(jìn)行損傷識(shí)別。利用Lanczos法分析計(jì)算得到彈性中厚板的整體模態(tài)信號(hào)，再把模態(tài)信號(hào)依據(jù)厚度方向所在的位置進(jìn)行分層歸類。應(yīng)用二維小波分析方法對(duì)每一層的模態(tài)信號(hào)進(jìn)行分解，從而得到小波系數(shù)cA，cH，cV，cD。cD系數(shù)能夠明顯的反應(yīng)板