利用机械结构的振动加速度信号反算应变的新方法

针对结构紧凑的机械结构难以采用布置应变计的方法来测量应变的问题,从动力学角度出发,采用虚拟力技术建立了实际作用力的等效力。通过进行虚拟测点的计算,以解决实际测点不足的难题。提出了加速度响应信号与输入载荷的协调方程,利用运行状态下机械结构的加速度响应信号来反算结构应变的方法。并通过工程实例得以验证。研究结果对结构紧凑、不利于进行应变测试的部位,可采用该方法进行应变数据的分析,为进行疲劳寿命分析奠定基础。

基于小波包能量谱的地铁隧道健康监测预警

基于小波包变换对环境激励下的加速度响应信号进行分析,根据加速度响应信号的能量谱提出两种健康监测的预警指标,并采取统计小波包能量谱来研究小波包能量分布的收敛性,以确定损伤识别预警的基准阈值。以武汉地铁3号线王宗区间隧道运营阶段为背景,考虑到隧道内复杂环境引起的随机噪声对加速度响应信号损伤识别敏感性具有一定影响,提出一种基于小波包变换的多阈值去噪法,基本原理即对每个小波包分解系数选取合适的阈值准则并进行降噪处理。实际工程表明:10-1Hz以下加速度响应信号的信息均得到保存,在剔除噪声的同时有效保护各频段的有用信息,可用于实际工程信号降噪过程中;随着数据段数n的增加,预警指标能量改变偏差ED与能量变化方差EV趋于稳定,可以有效判断结构损伤的全过程变化,表明通过收敛值得到的预警阈值在实际应用中具有可行性。