基于Hilbert-Huang變換的結構損傷檢測研究.pdf

1、工程結構的損傷檢測能夠充分了解結構的損傷狀態(tài)及承載能力的變化，對減災防災具有十分重要的意義。 本文總結了結構損傷檢測的研究現狀和發(fā)展趨勢，重點回顧了Hilbert-Huang變換在損傷檢測中的應用，在已有研究成果的基礎上，針對結構損傷檢測的要求，充分利用了Hilbert-Huang變換方法自適應性的特點和時頻分析的能力，把這種新興的信號處理方法由時域向空間域，一維向二維拓展，應用于結構損傷檢測。 本文首先詳細介紹了Hil

2、bert-Huang變換的基本理論和方法，對經驗模式分解方法的算法進行了歸納和總結，闡明了Hilbert譜分析的物理意義，并對經驗模式分解中的端點效應處理、正交性和完備性、頻率分辨率等問題進行了探討，編制了相應的計算程序。 根據信號奇異性的定義和特征，分析了Hilbert-Huang變換檢測信號奇異性的原理，將總體平均經驗模式分解法引入Hilbert-Huang變換，利用其在處理模態(tài)混疊現象上的改進，通過時域分解和頻域變換使改進

3、后的Hilbert-Huang變換方法成為信號奇異性檢測的有效工具，并將其應用于美國土木工程協(xié)會的結構健康檢測Benchmark模型，識別了其損傷發(fā)生的時刻、位置以及程度。 推導了損傷對梁結構和薄板結構模態(tài)振型的影響，提出了空間一維和二維Hilbert-Huang變換方法，利用損傷引起的模態(tài)奇異性，提出的相應的損傷指標，檢測了梁、板的損傷位置與損傷程度，通過損傷梁的模態(tài)實驗分析，驗證了該方法的有效性，探討了不同模態(tài)下?lián)p傷指標和損