基于EMD結(jié)構(gòu)損傷識別方法研究.pdf

1、土木工程設(shè)施在服役期內(nèi)，由于受到荷載和其它各種突發(fā)因素的影響，使結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷，造成重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此，對結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)做出及時有效的診斷、準確評估和預(yù)示，具有重要的科學(xué)理論意義和工程應(yīng)用價值。 結(jié)構(gòu)損傷檢測是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)的一個核心技術(shù)問題?；诮Y(jié)構(gòu)動力學(xué)的損傷檢測方法，不僅涉及到結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論和試驗技術(shù)的深入研究，而且還涉及到對信號測試、信息數(shù)據(jù)處理新方法的相關(guān)研究。希爾伯特一黃變換(HHT)適用于處理非線性及非平

2、穩(wěn)等具有明顯瞬時變化特征的信號。本文以結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與損傷診斷為目標，主要研究了以下幾個方面的內(nèi)容： 論述了實施工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與損傷診斷的必要性與迫切性，介紹了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與損傷診斷的基本概念、系統(tǒng)組成、損傷診斷的方法及研究現(xiàn)狀。 論文首先闡述了瞬時頻率、本征模式函數(shù)的基本概念：研究了EMD的分解算法，分析了Hilbert/Huang時頻譜(HHT譜)的物理意義，在此基礎(chǔ)上討論影響EMD分解精度的兩個因素--噪聲引起的模

3、態(tài)裂解現(xiàn)象以及端點效應(yīng)。 針對經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸庵卸它c效應(yīng)問題，闡述了端點效應(yīng)產(chǎn)生的機理，系統(tǒng)地介紹了以往處理端點效應(yīng)的方法，考慮到端點效應(yīng)問題在學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)儆谛颖?或有限樣本)問題，將統(tǒng)計學(xué)習(xí)的理論應(yīng)用到了端點延拓的問題上來，利用回歸支持向量機技術(shù)有效地解決了數(shù)據(jù)的端點延拓問題。 針對經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸庵性肼晢栴}，提出了一種小波濾波預(yù)處理EMD方法，對信號進行非抽樣小波變換，把其分解在不同的尺度，對處理過的信號再進行EMD分解，在