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Fig. 2 Bar of the damage beam 从计算过程来看，基于二代小波能量变化率的损伤识别方法比基于小波包能量变化率的 损伤识别方法要简单，且计算速度更快。 145 3.2 信号含有噪声的结构损伤识别数值仿真分析 实测的动态信号不可避免地会含有噪声，因此需要讨论使用第二代小波能量变化率指标 对含噪声的动态信号进行结构损伤识别的情况。 由于现场实测的动力信号都含有一定的噪声，现向提取的信号中加入5%的高斯白噪声。 通过采用提升后的bior1.1 小波对该动态信号进行8 水平分解，把小波组分能量变化率指标 150 和置信上限UL 之差与简支梁有限元节点号绘成柱状图（图3）。从图3 可以看出，噪声对 采用第二代小波能量变化率方法进行结构损伤定位的影响很大，无法直接使用该方法对含噪 声的结构动态信号进行结构损伤定位。 （a） D1 （b） D2 155 (c) D3 图3 含噪声5%的损伤梁的柱状图 Fig. 3 Bar of the damage beam with 5% noise 160 对含有5%噪声的信号降噪处理后，用第二代小波能量变化率指标进行结构损伤定位。 通过对降噪后信号采用bior1.1 的提升小波进行第8 水平的小波分解，提取第二代小波能量 变化率并根据在置信水平为98%的条件下，绘制3 种损伤情况下的直方图，如图4 所示。 从图4 可以看出，直方图很好地指出了结构的损伤位置。 对比降噪前后基于二代小波能量变化率的简支梁柱状图可以看出：基于二代小波能量变 165 化率的结构损伤识别方法不能应用于降噪前的结构识别损伤，可应用于降噪后的结构识别损 伤。这是因为小波包对动测信号的高频部分做了更细的划分，而且噪声多为高频信号。因此， 在应用小波包能量变化率指标进行损伤定位时，需要先对采集的信号进行降噪处理。 （a） D1 （b） D2 170 （c） D3 图4 降噪后损伤梁的柱状图 Fig. 4 Bar of the damage beam after noise reduction 175 4 结论 本文提出了用第二代小波能量变化率指标进行结构损伤识别的方法，利用数值算例对该 方法进行了验证，得出结论： （1）第二代小波能量分布向量对结构损伤比较敏感，在结构损伤位置，第二代小波能 量变化率指标和置信上限UL 之差远远高于其它测点，据此可识别与判定结构损伤位置； 180 （2）噪声对采用第二代小波能量变化率指标进行结构损伤识别影响较大，在应用第二 代小波能量变化率指标判定结构损伤位置时，应先对现场采取的动态信号进行降噪处理，再 应用第二代小波能量变化率指标对结构损伤进行识别。 （3）利用第二代小波能量变化率指标进行结构损伤识别时的计算步骤明确，计算机实 施方便，可以用于结构在线健康监控。 原创学术论文网Tag：代写论文 代写代发论文 电子论文代写 电子论文发表 |
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