基于VAR模型的輸電塔結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別.pdf

1、輸電塔結(jié)構(gòu)是生命線工程中重要的電力基礎(chǔ)設(shè)施，在復(fù)雜的服役環(huán)境下易遭受各種損傷甚至發(fā)生倒塌等災(zāi)難性事故，亟待發(fā)展快速的損傷識(shí)別算法以確保輸電塔結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營(yíng)。論文基于向量自回歸（VAR）模型和統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法，建立了能同時(shí)進(jìn)行損傷定位及損傷程度判別的在線損傷識(shí)別算法，并分析了不同因素對(duì)算法損傷識(shí)別性能的影響規(guī)律，為實(shí)塔應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。
　　論文的主要研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果包括：
　?、倮枚嘧杂啥润w系運(yùn)動(dòng)方程研究了VAR模型系

2、數(shù)矩陣的物理意義。在此基礎(chǔ)上，利用VAR模型系數(shù)主對(duì)角線元素的馬氏距離作為損傷特征指標(biāo)，然后采用受試者工作曲線下的面積和Fisher信息量?jī)蓚€(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)分別識(shí)別損傷部位和損傷程度，建立了一種快速的在線損傷識(shí)別算法。
　　②采用6自由度集中質(zhì)量模型分析了損傷識(shí)別算法的性能。分析結(jié)果表明：該損傷識(shí)別算法能成功定位損傷程度僅為1％下的單處損傷以及損傷程度為5%下的兩處損傷，幷能有效判別損傷的相對(duì)程度。
　?、垩芯苛薞AR模型系統(tǒng)階數(shù)

3、、噪聲水平和非線性振動(dòng)對(duì)損傷識(shí)別效果的影響，結(jié)果表明：當(dāng)VAR模型的AIC值變化不大時(shí)，取較小的階數(shù)更有助于準(zhǔn)確地定位損傷；20%的噪聲水平僅對(duì)損傷程度小于10%以下的損傷識(shí)別效果有顯著影響，說(shuō)明算法具有良好的抗噪性；非線性振動(dòng)對(duì)懸臂端的損傷識(shí)別有一定的影響，而對(duì)固支端的損傷識(shí)別影響很小。
　?、軐?duì)于兩層單跨框架試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)構(gòu)，分析了三種不同帶寬下白噪聲信號(hào)激勵(lì)對(duì)算法損傷識(shí)別效果的影響。結(jié)果表明：較大帶寬將激勵(lì)起結(jié)構(gòu)更高頻率的振動(dòng)，