基于無(wú)線(xiàn)傳感器的模態(tài)測(cè)試與損傷識(shí)別.pdf

1、目前大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)已成為土木工程領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般采用有線(xiàn)傳感器式的集中式處理數(shù)據(jù)方式,隨著無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的發(fā)展,帶有數(shù)據(jù)處理功能的無(wú)線(xiàn)智能傳感器的出現(xiàn),局部區(qū)域的分布式數(shù)據(jù)處理技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在監(jiān)測(cè)領(lǐng)域開(kāi)始應(yīng)用。本文以Imote2為平臺(tái),研宄基于可移動(dòng)無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)及其在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用,并基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提出了小波包能量的損傷識(shí)別方法。
　　本文主要研宄內(nèi)容包括:
　　研宄基于無(wú)線(xiàn)傳感器的

2、大跨橋梁結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)監(jiān)測(cè),依靠無(wú)線(xiàn)智能傳感器Imote2,組裝完成一套自供系統(tǒng),測(cè)試了系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài):數(shù)據(jù)傳輸距離、電池使用時(shí)間、數(shù)據(jù)干擾等問(wèn)題。最后將該套系統(tǒng)布置于西堠門(mén)大橋,調(diào)試系統(tǒng)參數(shù),進(jìn)行數(shù)據(jù)觀(guān)測(cè)分析,用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)橋梁的風(fēng)致振動(dòng)。
　　研宄基于可移動(dòng)無(wú)線(xiàn)傳感器的結(jié)構(gòu)模態(tài)測(cè)試技術(shù),開(kāi)發(fā)了可自由在金屬表面行走,到達(dá)指定地點(diǎn)后可進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳感器安裝固定的爬行機(jī)器人,其機(jī)械臂上安裝有攝像頭可回傳結(jié)構(gòu)表面信息。利用可移動(dòng)無(wú)線(xiàn)傳感器測(cè)試

3、結(jié)構(gòu)的加速度數(shù)據(jù),然后利用自然激勵(lì)技術(shù)和特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法相結(jié)合的算法,來(lái)識(shí)別結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù),驗(yàn)證可移動(dòng)無(wú)線(xiàn)傳感器的實(shí)用性。最后選用16層鋼結(jié)構(gòu)框架,進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),分別選用白噪聲和ELCentro波激勵(lì),識(shí)別不同在激勵(lì)下結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù),驗(yàn)證可移動(dòng)無(wú)線(xiàn)傳感器的實(shí)用性和可靠性。
　　研宄基于稀疏約束優(yōu)化與小波包靈敏度的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法,建立實(shí)體結(jié)構(gòu)的有限元模型,得出損傷狀態(tài)下的靈敏度矩陣。依靠理論模型與實(shí)際模型相結(jié)合的方式,測(cè)試實(shí)際結(jié)構(gòu)