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信號處理和信息提取狀態(tài)指標

時間:2011-07-23 16:23來源:未知 作者:admin 點擊:

在基于振動的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中,最常用的指標是模態(tài)參數(shù)(如共振頻率、阻尼比和振型向量)。研究表明,結(jié)構(gòu)共振頻率會因結(jié)構(gòu)損傷而減小,因此可被用于結(jié)構(gòu)損傷識別;振型向量是空間分布向量,所以它提供的信息可以用來定位損傷位置。動力測量的結(jié)構(gòu)參數(shù)(例如剛度矩陣、柔度矩陣和阻尼矩陣)也可作為損傷指標。其中,最常用的是柔度矩陣,它被定義為結(jié)構(gòu)剛度矩陣的逆,也就是單位力作用下的結(jié)構(gòu)位移。由于柔度矩陣和結(jié)構(gòu)單元剛度之間呈線性關(guān)系,利用這種方法,可以直接判斷結(jié)構(gòu)損傷。柔度方法的優(yōu)點在于它只需要低階的模態(tài)參數(shù)就可得到令人滿意的結(jié)果。結(jié)構(gòu)指紋響應作為可以體現(xiàn)結(jié)構(gòu)健康狀況的物理量,而被視為第三類狀態(tài)指標。常用的指紋響應包括:(1)時域脈沖響應函數(shù);(2)頻域反應譜或功率譜;(3)頻響函數(shù),即激勵(輸入)頻譜和響應頻譜(輸出)的比值。另外,小波包指紋作為一個對損傷敏感而對噪聲不敏感的時頻域指標也正受到廣泛的關(guān)注。除了上面提到的結(jié)構(gòu)狀態(tài)指標,還有一系列指標也顯示出了它們在結(jié)構(gòu)損傷評估中的潛力,如模態(tài)能量變換比等指標伸縮縫。

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