基于解析模态分解法的桥梁动态应变监测数据温度影响的分离

对于大跨度桥梁结构,温度荷载会对结构应变产生显著影响。为得到桥梁在动荷载下的真实应变,对其运营状况做出正确评估,有必要将温度变化对应变的影响从结构应变中剔除。对比分析了悬索桥钢桁架跨中上弦杆的温度应变片和工作应变片数据的功率谱密度,得到应变片输出信号在各频段的能量分布特征,确定了工作应变片数据中温度应变信息和动荷载应变信息的分界频率;采用解析模态分解法,根据分界频率将工作片原始应变时程分离为慢变成分和快变成分两部分。结果表明,由温度变化产生的应变时程波动(慢变成分)得到有效分离,该方法不仅能去除温度变化引起的应变片自身的应变,同时温度应力引起的应变亦得到有效剔除;通过雨流计数法对提取出的快变成分进行检验分析。结果表明,快变成分较好地保留了桥梁动荷载产生的应变信息,具有较高的工程利用价值。

基于AMD-HHT的非平稳信号紧密间隔频率检测

针对希尔伯特-黄变换方法不能识别具有相近频率的非平稳信号(两个频率之间的比值小于1.5)的问题,提出一种解析模态分解法(AMD)与希尔伯特-黄变换(HHT)结合的非平稳信号紧密间隔频率检测新方法。由于AMD方法需要确定信号里的各个频率成分,因此,首先通过EMD对信号进行分解,再利用希尔伯特变换得到信号的频谱并经过处理得到各个频率值。利用AMD方法提取各个不同频率成分的信号,并用该方法对信号进行分解,判断该频率成分是否由于含有多个相近频率成分而没有被分解,如果含有相近频率成分,则用AMD方法将其分解为单频率分量信号。仿真结果表明,该方法解决了希尔伯特-黄变换不能有效分离两个相近频率信号的问题,保证了信号有效数据的正确分解,提高了信号的分解精度。通过对滚动轴承故障信号的分析证明该方法有良好的效果。