基于Hilbert-Huang變換的結(jié)構(gòu)損傷檢測研究.pdf

1、工程結(jié)構(gòu)的損傷檢測能夠充分了解結(jié)構(gòu)的損傷狀態(tài)及承載能力的變化，對減災(zāi)防災(zāi)具有十分重要的意義。 本文總結(jié)了結(jié)構(gòu)損傷檢測的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，重點回顧了Hilbert-Huang變換在損傷檢測中的應(yīng)用，在已有研究成果的基礎(chǔ)上，針對結(jié)構(gòu)損傷檢測的要求，充分利用了Hilbert-Huang變換方法自適應(yīng)性的特點和時頻分析的能力，把這種新興的信號處理方法由時域向空間域，一維向二維拓展，應(yīng)用于結(jié)構(gòu)損傷檢測。 本文首先詳細(xì)介紹了Hil

2、bert-Huang變換的基本理論和方法，對經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸夥椒ǖ乃惴ㄟM(jìn)行了歸納和總結(jié)，闡明了Hilbert譜分析的物理意義，并對經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸庵械亩它c效應(yīng)處理、正交性和完備性、頻率分辨率等問題進(jìn)行了探討，編制了相應(yīng)的計算程序。 根據(jù)信號奇異性的定義和特征，分析了Hilbert-Huang變換檢測信號奇異性的原理，將總體平均經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸夥ㄒ際ilbert-Huang變換，利用其在處理模態(tài)混疊現(xiàn)象上的改進(jìn)，通過時域分解和頻域變換使改進(jìn)

3、后的Hilbert-Huang變換方法成為信號奇異性檢測的有效工具，并將其應(yīng)用于美國土木工程協(xié)會的結(jié)構(gòu)健康檢測Benchmark模型，識別了其損傷發(fā)生的時刻、位置以及程度。 推導(dǎo)了損傷對梁結(jié)構(gòu)和薄板結(jié)構(gòu)模態(tài)振型的影響，提出了空間一維和二維Hilbert-Huang變換方法，利用損傷引起的模態(tài)奇異性，提出的相應(yīng)的損傷指標(biāo)，檢測了梁、板的損傷位置與損傷程度，通過損傷梁的模態(tài)實驗分析，驗證了該方法的有效性，探討了不同模態(tài)下?lián)p傷指標(biāo)和損