泄流結構多傳感器振動響應數(shù)據(jù)級融合方法與參數(shù)辨識研究.pdf

1、分類號：密級：UDC：學號：406006911054南昌大學碩士研究生學位論文泄流結構多傳感器振動響應數(shù)據(jù)級融合方法泄流結構多傳感器振動響應數(shù)據(jù)級融合方法與參數(shù)辨識研究與參數(shù)辨識研究FloodDisgeStructureMultisensVibrationResponseDataFusionMethodParameterIdentificationResearch劉世立培養(yǎng)單位（院、系）：建筑工程學院指導教師姓名、職稱：李火坤副教授申請

2、學位的學科門類：工學學科專業(yè)名稱：水利工程論文答辯日期：2014年5月日答辯委員會主席：評閱人：年月日摘要摘要泄流結構的模態(tài)參數(shù)識別與動力損傷診斷是近20年來研究熱點，頻率和振型為結構動力損傷診斷的兩大整體損傷因子，其中結構的固有頻率是最易測得的動力參數(shù)。多測點泄流結構模態(tài)識別中，由于不同測點的振動信號頻率成分和噪聲水平不盡相同，結構固有頻率識別結果僅能精確到一定區(qū)間范圍，而不是一個準確值，這不利于基于頻率（或與頻率有關的損傷因子）變化

3、的動力損傷診斷。數(shù)據(jù)級信息融合技術可根據(jù)一定的理論規(guī)則將多個信號融合為一個更加貼近真實值的信號。信息融合技術在結構工程中的應用尚處于信號模擬的初步探索階段，為提供準確、全面的振動信號，實現(xiàn)泄流結構模態(tài)頻率的準確識別，本文主要研究了以下內(nèi)容：（1）針對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)融合算法對信號相似度要求高以及固定融合系數(shù)的缺陷，本文提出了基于方差貢獻率的泄流結構動態(tài)響應數(shù)據(jù)融合算法。并通過數(shù)值模擬的方式，從三個方面（準確性、全面性以及密頻結構融合）探討了基于

4、方差貢獻率的泄流結構動態(tài)融合算法的可行性，并以蜀河閘墩結構、二灘拱壩及信江樞紐泄流閘墩的原型觀測數(shù)據(jù)驗證了該算法的可行性。研究表明：該算法能夠有效利用不同測點信號的相關性、互補性和冗余性，使融合后信號具有結構整體振動特性，其動態(tài)融合模式較傳統(tǒng)加權融合算法更加靈活。（2）研究了基于概率密度函數(shù)的泄流結構諧波響應模態(tài)剔除方法。多測點模態(tài)識別難以分辨信號中的結構響應與諧波響應，針對泄流結構振動響應中混入的諧波信號（如兼發(fā)電與泄流的河床式水電站

5、發(fā)電機組運轉產(chǎn)生的諧波信號），基于方差貢獻率的泄流結構多測點動態(tài)響應融合算法具有較強的信息提取能力，無法剔除原測點混入的諧波響應，常規(guī)去噪方法亦無法將其剔除。基于概率密度函數(shù)的泄流結構諧波響應模態(tài)剔除方法從統(tǒng)計學的角度分析諧波響應與結構響應的差別，先對多測點信號頻域分解，再基于概率密度函數(shù)擬合各個頻率成分的振動信號，最后通過模擬一組結構響應與諧波響應的混合信號研究了該方法的可行性，并且通過預先在某泄流結構原型觀測信號中加入諧波信號研究其