基于压电阻抗设备结构健康状态智能诊断方法的研究

利用压电陶瓷(PZT)智能材料作为驱动源产生的波动信号,结合人工神经网络控制方法对设备及结构健康状态进行智能诊断。通过研究首先构建了动力学模型,并通过对工程实际中常见结构缺陷问题的实验研究,对模型相关参数进行了优化,同时也证明了该方法的先进性、可行性和实用性。

基于EWT和FESN的结构健康状态趋势预测

为了能够及时发现并处理大型结构和设备在服役期出现的损伤问题,本文提出了一种基于EWT-FESN的结构健康状态趋势预测方法。首先,原始信号经EWT分解,对得到的AM-FM分量进行了希尔伯特变换得到瞬时频率;然后,将瞬时频率作为FESN预测模型的输入参数进行了结构健康状态趋势预测。仿真和工程实验结果表明:经验小波变换可以将信号的各个固有分量清楚地分解出来,不存在虚假模态;FESN模型与经典的ESN模型预测精度分别为0.0125、0.0389,显然前者更接近实际值,精度更高;同时,EWT与FESN的结合对于处理复杂工程结构信号的非线性、不平稳性等特点具有较好的适应性和稳定性。

简介加利福尼亚理工学院建筑结构健康状态的实时监测和性能评估系统

介绍了加利福尼亚理工学院建筑结构健康状态的实时监测和性能评估系统近年来的发展。该系统安装在帕斯迪纳市的加利福尼亚理工学院校园里的米利肯图书馆内。它通过互联网向全世界提供真实的实时数据。

基于GSA-PP模型的寒区引水隧洞结构健康状态评价

为客观评价引水隧洞在运行期结构的健康状态,调查分析引水隧洞在运行期间影响其安全运行的各种病害问题,参考相关评价规范建立引水隧洞结构健康状态评价指标体系。运用投影寻踪(PP)原理构建引水隧洞结构健康状态评价模型,并用万有引力搜索算法(GSA)优化PP模型的最佳投影方向,得出各指标权重,进而得到评价投影值。以引大入秦工程盘道岭隧洞为研究对象对其结构健康状态进行评价,评价结果切合实际并与TOPSIS法评价结果基本相符。GSA-PP评价模型简单可操作,可运用于引水隧洞结构健康状态评价研究中。

基于光纤传感的航天器结构健康状态监测研究

从航天器结构健康状态监测对先进传感技术的需求出发,论述了国内外基于光纤传感的航天器结构健康状态监测研究现状及发展趋势,尤其是对美国国家航空航天局(NASA)、欧洲航天局(ESA)的研究情况做了重点介绍,并总结了国内外光纤传感技术存在的差距。分析光纤传感关键技术,包括光纤光栅密集复用技术、基于光频域反射的解调技术、光纤传感设备轻小型化技术等,提出了光纤传感技术在航天器上的应用特点,以及应用中需要注意的问题,可为相关研究提供参考。

基于多源信息融合的运行期渡槽结构健康状态诊断研究

渡槽在长期运行过程中会产生多种病害,影响渡槽结构健康状态,因此需要采取恰当的监测检测手段和适当的诊断方法,及时发现渡槽结构早期病害采取相应的措施,对维持渡槽的运行稳定有重要意义。已有的方法多采用层次分析法依靠专家评价,具有较强的主观性。随着水联网、5G技术的发展,不断完善的渡槽建筑物安全监测、检测设备为运行期渡槽提供了海量的多源异构监测检测数据,从而为渡槽的结构健康状态分析提供了可靠的基础数据。基于层次融合模型和融合算法采用一种多分类器信息融合模型进行渡槽健康状态诊断的研究,即首先建立基于监测检测数据的结构健康状态诊断指标体系,采用支持向量机分类器(SVC)对监测检测数据进行初步的等级分类,再依据D-S证据理论,进行多分类结果的融合,解决SVC多分类中的不确定性问题,从而实现渡槽结构健康状态的诊断与预测。该模型已成功应用在某运行期渡槽的结构健康状态诊断中,并具有较高的准确率,在实践中验证了该模型在渡槽结构健康状态诊断中的可行性。

基于多传感器数据融合的空间结构健康状态评估方法

针对大跨度空间结构在役期间结构安全运营维护问题,基于多传感器数据融合技术提出既有建筑结构健康状态综合评估方法。根据历史监测数据提取多传感器数据特征向量,并通过层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)建立结构安全评估层次模型,计算各指标主观权重;对同类型传感器数据融合得到特征向量,利用指标相关性赋权法(criteria importance through intercriteria correlation,CRITIC)获得指标客观权重,利用最小信息鉴别原理计算主客观综合权重。通过建立隶属度函数获得指标评判矩阵,逐层计算既有结构整体健康状态。以大跨度空间钢结构潍坊北站屋盖为例进行健康状态评估,得到其结构健康指数大于95,验证了所提方法的有效性。

基于无线传感网的输电铁塔结构健康状态监测技术及应用

为了实时掌握逾龄输电铁塔结构的健康状态,针对山东临沂4基正在运行的输电铁塔建立了基于无线传感网的结构健康状态监测系统,通过有限元分析确定了铁塔结构的控制部位和损伤敏感部位,实现结构工作应力、变形、振动及基础位移、沉降等结构健康状态信息的在线实时监测。结果表明,监测系统运行状态良好,应变、振动、沉降等监测数据波动稳定,铁塔结构健康状态无异常,有效保障了输电铁塔的安全稳定运行。

岸边集装箱起重机结构系统故障模式及其影响分析

岸边集装箱起重机是现代自动化码头的核心设备,其安全运行直接影响着整个码头和港口的安全可靠运营。文中结合岸边集装箱起重机结构健康监测的实际需求,对岸边集装箱起重机结构系统的故障模式及其影响(FEMA)进行了系统分析,阐述了岸边集装箱起重机结构组成与主要故障形式,分析了故障发生原因,制定了故障判定准则,构建了岸边集装箱起重机结构FEMA表,为岸边集装箱起重机的安全运维提供了指导与依据。