基于小波網(wǎng)絡(luò)的沖激信號(hào)檢測(cè)方法研究.pdf

1、本文研究了利用小波網(wǎng)絡(luò)方法在強(qiáng)烈振動(dòng)信號(hào)背景下檢測(cè)瞬態(tài)沖激的問(wèn)題，并用實(shí)際振動(dòng)信號(hào)檢驗(yàn)了這種方法的效果。 在大型結(jié)構(gòu)及橋梁狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究領(lǐng)域，桁架結(jié)構(gòu)的個(gè)別桿件松動(dòng)或板殼出現(xiàn)裂紋是導(dǎo)致系統(tǒng)失效的主要故障之一。結(jié)構(gòu)出現(xiàn)此類故障的初期，當(dāng)外載荷發(fā)生較大變化時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部的局部損傷部位會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，而局部失穩(wěn)后會(huì)導(dǎo)致載荷在瞬間重新分配。結(jié)構(gòu)內(nèi)部的載荷重新分配過(guò)程在結(jié)構(gòu)外部也會(huì)有所表現(xiàn)：測(cè)試結(jié)構(gòu)的振動(dòng)加速度，可以觀察到隨著載荷的變化，系統(tǒng)

2、響應(yīng)中會(huì)出現(xiàn)間歇性的沖激信號(hào)。因此，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)響應(yīng)中的沖激現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的損傷情況。但是，實(shí)際狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所采集到的信號(hào)是結(jié)構(gòu)在隨機(jī)工作載荷作用下的響應(yīng)，桿件失穩(wěn)或板殼裂紋所導(dǎo)致的異常沖激響應(yīng)淹沒(méi)在工作載荷產(chǎn)生的正常隨機(jī)信號(hào)之中，在時(shí)域波形上很難進(jìn)行直觀識(shí)別。而沖激信號(hào)和隨機(jī)響應(yīng)都有很寬的頻帶并且相互重疊，因而也很難在頻域直觀分辨。 大型結(jié)構(gòu)及橋梁等力學(xué)系統(tǒng)在外力作用下產(chǎn)生響應(yīng)的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)本身是一個(gè)多自由度二階線性系統(tǒng)。相

3、對(duì)于桿件松動(dòng)、板殼裂紋所產(chǎn)生的沖激響應(yīng)，結(jié)構(gòu)承受的交通、風(fēng)力、溫度變化、大地脈動(dòng)等等載荷所產(chǎn)生的響應(yīng)的性質(zhì)是連續(xù)且變化相對(duì)緩慢，因此，可以利用小波變換從大背景噪聲中將瞬間沖激分離出來(lái)，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)損傷的目的。為此，本文利用第二代小波的多尺度和良好的時(shí)頻特性，以及用信息熵來(lái)反應(yīng)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分布特性，處理含有沖激的振動(dòng)信號(hào)，結(jié)果表明：用第二代小波熵的分析方法能夠準(zhǔn)確的從強(qiáng)背景噪聲中確定沖激信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)刻。 論文第一章是緒論，介紹了