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基于振动传递率函数的水泥混凝土铺面脱空识别方法
1
作者
吴荻非
向晖
+2 位作者
刘成龙
沈宾宾
曾孟源
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期453-465,共13页
为提高水泥混凝土铺面脱空识别的准确性和便捷性,提出一种基于振动传递率函数的板底脱空识别方法。首先,建立了九块板全尺寸铺面结构三维有限元模型,获取冲击荷载作用下铺面板的多点加速度响应;其次,在2个振动传递方向上,分别计算相邻2...
为提高水泥混凝土铺面脱空识别的准确性和便捷性,提出一种基于振动传递率函数的板底脱空识别方法。首先,建立了九块板全尺寸铺面结构三维有限元模型,获取冲击荷载作用下铺面板的多点加速度响应;其次,在2个振动传递方向上,分别计算相邻2个测点间的振动传递率函数,分析特定频段内传递率函数的差异,并提出传递率损伤指标(transmissibility-damage indicator,TDI)及其矩阵表达式;最后,计算分析11种不同脱空形式、程度下TDI矩阵的差异,并分析测点布设方式、信号噪声水平对TDI矩阵的影响。结果表明:该脱空判定指标能较好识别定位板角和板边局部脱空。所得TDI矩阵在板角脱空的2个传递方向均十分显著,在板边脱空的垂直脱空边方向较为显著;对于板中脱空,2个传递方向上的TDI矩阵均无法有效识别。板中脱空的分布与TDI矩阵的分布一致性较差;对于多区域脱空,其计算得到的TDI矩阵与单区域脱空类似,对于板角和板边局部脱空均能有效识别;测点布设越密,TDI矩阵的分布与脱空分布的一致性越高。然而,该识别方法对噪声水平较为敏感,噪声水平越高,识别精度越低,需要较高精度的传感器或设备予以支撑。
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关键词
道路工程
脱空识别
振动传递率函数
水泥混凝土铺面板
有限元分析
识别指标
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职称材料
基于多尺度振动传递率函数和灰度矩相对熵的损伤识别方法
被引量:
3
2
作者
杨斌
刘吉彪
程军圣
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期1639-1644,共6页
为了从结构振动响应中直接提取损伤敏感参数,对激励未知情况下的结构损伤模式进行识别,提出了基于多尺度振动传递率函数和灰度矩相对熵的损伤识别方法。对振动响应进行小波分解,通过计算不同尺度下的互相关函数,求解得到多尺度振动传递...
为了从结构振动响应中直接提取损伤敏感参数,对激励未知情况下的结构损伤模式进行识别,提出了基于多尺度振动传递率函数和灰度矩相对熵的损伤识别方法。对振动响应进行小波分解,通过计算不同尺度下的互相关函数,求解得到多尺度振动传递率函数。为了通过多尺度振动传递率函数提取损伤指标,计算了不同尺度范围内的多尺度振动传递率函数的灰度矩向量,该指标不受工况变化的影响。通过计算测试数据与样本数据灰度矩向量之间的相对熵,对结构的损伤模式进行了识别。实验结果表明,该方法能有效识别结构的损伤模式,适用于激励未知且工况变化情况下的损伤识别。
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关键词
结构损伤检测
小波分解
多尺度
振动传递率函数
灰度矩
相对熵
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职称材料
基于振动传递率函数和奇异值熵的结构损伤检测方法
被引量:
5
3
作者
杨斌
程军圣
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第17期2382-2385,共4页
为了直接通过结构振动响应提取损伤特征,对激励未知情况下的结构损伤进行检测,提出了基于振动传递率函数和奇异值熵的损伤检测方法。该方法首先通过振动响应获得振动传递率函数,然后对振动传递率函数序列进行相空间重构,求取其奇异值熵...
为了直接通过结构振动响应提取损伤特征,对激励未知情况下的结构损伤进行检测,提出了基于振动传递率函数和奇异值熵的损伤检测方法。该方法首先通过振动响应获得振动传递率函数,然后对振动传递率函数序列进行相空间重构,求取其奇异值熵,通过奇异值熵的大小来识别损伤模式。实验结果表明,该方法能有效地识别结构的损伤模式。
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关键词
结构损伤
振动传递率函数
相空间
奇异值熵
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职称材料
基于振动传递率的钢质导管架海洋平台结构损伤识别方法研究
被引量:
7
4
作者
刁延松
张启亮
孟冬梅
《建筑钢结构进展》
北大核心
2013年第1期50-56,共7页
基于振动的结构损伤识别方法在应用过程中会遇到激励信息难以获得、实测模态参数不完备以及对有限元模型的依赖等问题。为此,利用白噪声激励下的结构两点加速度响应构造振动传递率函数,通过主成份分析降低其维数,将结构损伤前、后振动...
基于振动的结构损伤识别方法在应用过程中会遇到激励信息难以获得、实测模态参数不完备以及对有限元模型的依赖等问题。为此,利用白噪声激励下的结构两点加速度响应构造振动传递率函数,通过主成份分析降低其维数,将结构损伤前、后振动传递率函数幅值的主成份变化量作为结构损伤特征向量,输入BP神经网络进行结构损伤识别,并考虑了不同程度噪声对损伤识别结果的影响。钢质海洋平台结构数值模拟和模型试验结果表明,该方法能识别出结构损伤位置并且具有一定的抗噪声能力。
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关键词
损伤识别
振动传递率函数
主成份分析
钢质导管架海洋平台
BP神经网络
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职称材料
题名
基于振动传递率函数的水泥混凝土铺面脱空识别方法
1
作者
吴荻非
向晖
刘成龙
沈宾宾
曾孟源
机构
浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室
同济大学道路与交通工程教育部重点实验室
中建铁路投资建设集团有限公司
出处
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期453-465,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(52008309)
浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室开放课题资助项目(202106Z)。
文摘
为提高水泥混凝土铺面脱空识别的准确性和便捷性,提出一种基于振动传递率函数的板底脱空识别方法。首先,建立了九块板全尺寸铺面结构三维有限元模型,获取冲击荷载作用下铺面板的多点加速度响应;其次,在2个振动传递方向上,分别计算相邻2个测点间的振动传递率函数,分析特定频段内传递率函数的差异,并提出传递率损伤指标(transmissibility-damage indicator,TDI)及其矩阵表达式;最后,计算分析11种不同脱空形式、程度下TDI矩阵的差异,并分析测点布设方式、信号噪声水平对TDI矩阵的影响。结果表明:该脱空判定指标能较好识别定位板角和板边局部脱空。所得TDI矩阵在板角脱空的2个传递方向均十分显著,在板边脱空的垂直脱空边方向较为显著;对于板中脱空,2个传递方向上的TDI矩阵均无法有效识别。板中脱空的分布与TDI矩阵的分布一致性较差;对于多区域脱空,其计算得到的TDI矩阵与单区域脱空类似,对于板角和板边局部脱空均能有效识别;测点布设越密,TDI矩阵的分布与脱空分布的一致性越高。然而,该识别方法对噪声水平较为敏感,噪声水平越高,识别精度越低,需要较高精度的传感器或设备予以支撑。
关键词
道路工程
脱空识别
振动传递率函数
水泥混凝土铺面板
有限元分析
识别指标
Keywords
road engineering
void-underneath identification
vibration transmissibility function
cement concrete pavement slab
finite element analysis
identification indicator
分类号
U416.216 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于多尺度振动传递率函数和灰度矩相对熵的损伤识别方法
被引量:
3
2
作者
杨斌
刘吉彪
程军圣
机构
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室
河南工业职业技术学院
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期1639-1644,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51375152)
文摘
为了从结构振动响应中直接提取损伤敏感参数,对激励未知情况下的结构损伤模式进行识别,提出了基于多尺度振动传递率函数和灰度矩相对熵的损伤识别方法。对振动响应进行小波分解,通过计算不同尺度下的互相关函数,求解得到多尺度振动传递率函数。为了通过多尺度振动传递率函数提取损伤指标,计算了不同尺度范围内的多尺度振动传递率函数的灰度矩向量,该指标不受工况变化的影响。通过计算测试数据与样本数据灰度矩向量之间的相对熵,对结构的损伤模式进行了识别。实验结果表明,该方法能有效识别结构的损伤模式,适用于激励未知且工况变化情况下的损伤识别。
关键词
结构损伤检测
小波分解
多尺度
振动传递率函数
灰度矩
相对熵
Keywords
structural damage detection
wavelet decomposition
multi-scale transmissibility func- tion
grey moment
relative entropy
分类号
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
基于振动传递率函数和奇异值熵的结构损伤检测方法
被引量:
5
3
作者
杨斌
程军圣
机构
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第17期2382-2385,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(51075131
51175158)
+2 种基金
湖南省自然科学基金资助项目(11jj2026)
中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(531107040301)
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主课题资助项目(61075002)
文摘
为了直接通过结构振动响应提取损伤特征,对激励未知情况下的结构损伤进行检测,提出了基于振动传递率函数和奇异值熵的损伤检测方法。该方法首先通过振动响应获得振动传递率函数,然后对振动传递率函数序列进行相空间重构,求取其奇异值熵,通过奇异值熵的大小来识别损伤模式。实验结果表明,该方法能有效地识别结构的损伤模式。
关键词
结构损伤
振动传递率函数
相空间
奇异值熵
Keywords
structural damage detection
transmissibility
phase space
singular value entropy
分类号
O329 [理学—一般力学与力学基础]
下载PDF
职称材料
题名
基于振动传递率的钢质导管架海洋平台结构损伤识别方法研究
被引量:
7
4
作者
刁延松
张启亮
孟冬梅
机构
青岛理工大学土木工程学院
山东电力工程咨询院有限公司
出处
《建筑钢结构进展》
北大核心
2013年第1期50-56,共7页
基金
国家自然科学基金(51179082)
山东省自然科学基金(ZR2010EL035)
文摘
基于振动的结构损伤识别方法在应用过程中会遇到激励信息难以获得、实测模态参数不完备以及对有限元模型的依赖等问题。为此,利用白噪声激励下的结构两点加速度响应构造振动传递率函数,通过主成份分析降低其维数,将结构损伤前、后振动传递率函数幅值的主成份变化量作为结构损伤特征向量,输入BP神经网络进行结构损伤识别,并考虑了不同程度噪声对损伤识别结果的影响。钢质海洋平台结构数值模拟和模型试验结果表明,该方法能识别出结构损伤位置并且具有一定的抗噪声能力。
关键词
损伤识别
振动传递率函数
主成份分析
钢质导管架海洋平台
BP神经网络
Keywords
damage identification
vibration transmissibility function
principal component analysis
steel jacket offshore platform
BP neural network
分类号
TU392.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于振动传递率函数的水泥混凝土铺面脱空识别方法
吴荻非
向晖
刘成龙
沈宾宾
曾孟源
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于多尺度振动传递率函数和灰度矩相对熵的损伤识别方法
杨斌
刘吉彪
程军圣
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
3
下载PDF
职称材料
3
基于振动传递率函数和奇异值熵的结构损伤检测方法
杨斌
程军圣
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
5
下载PDF
职称材料
4
基于振动传递率的钢质导管架海洋平台结构损伤识别方法研究
刁延松
张启亮
孟冬梅
《建筑钢结构进展》
北大核心
2013
7
下载PDF
职称材料
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