結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集與損傷識(shí)別研究.pdf

1、隨著人們對結(jié)構(gòu)安全性重視程度的提高以及各種檢測、監(jiān)測相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)成為土木工程結(jié)構(gòu)安全與防災(zāi)減災(zāi)研究的重要方向。而虛擬儀器測試系統(tǒng)由于其界面友好、成本低廉、操作簡單、維護(hù)方便、開發(fā)周期短等特點(diǎn)而成為近年來結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的研究熱點(diǎn)。同時(shí)，鑒于目前結(jié)構(gòu)損傷檢測方法的不足和課題來源中提高管線結(jié)構(gòu)運(yùn)行安全的重要性，需要研究更安全、高效和經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法。 本文在虛擬儀器技術(shù)及計(jì)算機(jī)等設(shè)備基礎(chǔ)上，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)健康

2、監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集與損傷識(shí)別研究，并開發(fā)了一種基于虛擬儀器的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要研究工作如下： 首先，介紹了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的作用、意義和內(nèi)容，分析了包括海底管線在內(nèi)的重大工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，簡要介紹了虛擬儀器的相關(guān)知識(shí)，并且提出了本文的主要研究內(nèi)容和目標(biāo)。 其次，采用虛擬儀器技術(shù)，研究結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)，并按照監(jiān)測功能、要求將其分為三個(gè)緊密聯(lián)系又互相獨(dú)立的部分：傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理、結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別

3、與安全評價(jià)，共同完成數(shù)據(jù)采集、測量與損傷識(shí)別的任務(wù)。隨后詳細(xì)介紹系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn)，包括選擇NI的PXI體系數(shù)據(jù)采集卡及其軟件平臺(tái)LabVIEW作為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)工具。同時(shí)，給出了系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)和用戶界面實(shí)現(xiàn)。 再次，發(fā)展了環(huán)境振動(dòng)條件下基于小波包分解與信號平均功率的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的損傷識(shí)別算法，并詳細(xì)給出該算法及其損傷敏感特征的原理和推導(dǎo)過程，同時(shí)研究驗(yàn)證該方法的有效性。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的損傷識(shí)別功能提供