基于改进Hilbert-Huang变换的结构损伤识别方法研究
本文选题:Hilbert-Huang变换 切入点:总体经验模态分解 出处:《振动与冲击》2015年18期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对Hilbert-Huang变换(HHT)在信号处理中存在的模态混叠的问题,引入总体经验模态分解(EEMD)对HHT方法进行改进,并将改进的HHT方法应用于工程结构损伤识别中。建立一个三自由度剪切型结构模型,结构刚度退化模型采用双线性刚度退化模型,计算结构在地震作用下的响应,对结构加速度响应进行改进的HHT分析,提出了利用损伤前后结构响应一阶固有模态函数(IMF)特征能量比识别结构损伤位置的方法。结果表明:通过结构响应瞬时频率的变化可以判断结构是否损伤和出现损伤的时间,根据损伤前后各层一阶IMF能量比的变化可以识别损伤的位置。将改进的HHT应用到对实际工程的强震记录分析中,通过提取一阶瞬时频率和一阶IMF特征能量比较好地识别了结构在强震作用下的损伤。
[Abstract]:Based on Hilbert-Huang transform (HHT) mode exists in the signal processing of the aliasing problem, introducing the overall empirical mode decomposition (EEMD) of the HHT method is improved, and the improved HHT method is applied to structural damage detection. The establishment of a three DOF shear structure model, the structural stiffness degradation model a bilinear stiffness degradation model, the analysis of structure response under earthquake, response to the acceleration of the structure analysis of improved HHT, put forward the structure before and after damage response of intrinsic mode function (IMF) with characteristic energy ratio identification method. The damage location of the node. The result indicates that the structure changes in response to the instantaneous frequency can determine the structure whether the injury and injury time, according to the injury changes before and after each layer of the first-order IMF energy ratio can identify the damage position. The improved HHT is used to record the actual project of strong earthquakes In the record analysis, the damage of the structure under strong earthquake is identified by extracting the first order instantaneous frequency and the first order IMF characteristic energy.
【作者单位】: 长沙理工大学桥梁工程湖南省高校重点实验室;长沙理工大学土木与建筑学院;
【基金】:桥梁工程湖南省高校重点实验室(长沙理工大学)开放基金资助项目
【分类号】:TU317
【参考文献】
相关期刊论文 前7条
1 梁兴文,黄雅捷,杨其伟;钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计方法研究[J];土木工程学报;2005年09期
2 王术新,姜哲;基于结构振动损伤识别技术的研究现状及进展[J];振动与冲击;2004年04期
3 任宜春;易伟建;谢献忠;;基于Hilbert-Huang变换的钢筋混凝土框架结构识别[J];振动与冲击;2007年02期
4 丁麒;孟光;李鸿光;;基于Hilbert-Huang变换的梁结构损伤识别方法研究[J];振动与冲击;2009年09期
5 杨智春;张慕宇;丁燕;王乐;;Hilbert边际谱在框架结构损伤检测中的应用[J];振动与冲击;2010年11期
6 胡爱军;孙敬敬;向玲;;经验模态分解中的模态混叠问题[J];振动.测试与诊断;2011年04期
7 吴琛;周瑞忠;;基于Hilbert谱的结构动力响应非线性特征分析[J];振动与冲击;2013年14期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 吕程;;基于位移控制的框架结构Pushover破坏分析[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2010年04期
2 张寅涛;唐雪松;陈星烨;;矮塔斜拉桥施工状态下结构损伤识别研究[J];交通科学与工程;2012年01期
3 刘琳;刘震;赵杰;王桂萱;;结构性能抗震设计理论及应用方法[J];防灾减灾学报;2011年01期
4 辛力;梁兴文;白亮;;RC框架结构直接基于位移的抗震优化设计方法[J];地震工程与工程振动;2008年05期
5 辛力;梁兴文;童岳生;;基于位移的抗震设计中结构设计承载力的取值研究[J];地震工程与工程振动;2009年02期
6 杨克家;梁兴文;;带加强层高层建筑结构地震作用的简化算法[J];地震工程与工程振动;2011年03期
7 熊二刚;梁兴文;张倩;;钢框架结构直接基于位移的抗震设计方法研究[J];地震工程与工程振动;2011年04期
8 杨克家;梁兴文;;带加强层高层建筑直接基于位移的抗震设计(Ⅰ)——方法理论[J];地震工程与工程振动;2011年05期
9 杨克家;梁兴文;;带加强层高层建筑直接基于位移的抗震设计(Ⅱ)——算例分析[J];地震工程与工程振动;2011年06期
10 周宁娜;史兴岭;南洪;;论梁结构损伤的诊断方法[J];水利与建筑工程学报;2010年01期
相关会议论文 前10条
1 吕伟荣;谭磊;王猛;刘锡军;;钢筋混凝土框架结构抗震性能水平划分标准[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
2 朱华伟;王弘谋;彭卫;;斜拉桥主梁损伤指标的敏感性研究[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
3 梁兴文;谢俊强;;钢筋混凝土框架结构基于位移的实用抗震设计方法[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年
4 辛力;梁兴文;;考虑高振型影响的框架-剪力墙结构基于位移的抗震设计[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年
5 由红;洪明;;基于Monte Carlo法结构随机损伤有限元动力特性研究[A];2005年船舶结构力学学术会议论文集[C];2005年
6 张卫;张雪英;孙颖;;基于HHT边际Teager能量谱的语音情感识别[A];第十二届全国人机语音通讯学术会议(NCMMSC'2013)论文集[C];2013年
7 王红军;付瑶;;基于多项式拟合的EMD端点效应处理方法研究[A];创新装备技术 给力地方经济——第三届全国地方机械工程学会学术年会暨海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2013年
8 胡赤兵;楼军伟;王季;李贵子;;基于EMD样本熵的轴承故障信号复杂性度量[A];创新装备技术 给力地方经济——第三届全国地方机械工程学会学术年会暨海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2013年
9 赵家黎;胡赤兵;何小龙;;基于Labview和Matlab混合编程的故障诊断系统研究[A];创新装备技术 给力地方经济——第三届全国地方机械工程学会学术年会暨海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2013年
10 何志文;钱昌松;吴晓露;;基于经验周期模态单元滤波消除地震波中的汽车震动干扰的方法[A];国家安全地球物理丛书(七)——地球物理与核探测[C];2011年
相关博士学位论文 前10条
1 李鹏辉;基于图像处理技术和小波方法的结构损伤识别[D];华中科技大学;2011年
2 狄生奎;基于动力参数的损伤识别及嵌入SMA的钢筋砼结构自监测与自修复研究[D];兰州理工大学;2011年
3 刘伟;综放工作面煤矸界面识别理论与方法研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
4 万海涛;钢筋混凝土梁、柱构件抗震性能试验及其基于变形性能的参数研究[D];华南理工大学;2010年
5 杨小森;大跨度斜拉桥全寿命健康监测几个关键问题研究[D];北京工业大学;2011年
6 田森源;MJP决策融合算法及其在结构损伤检测中的应用[D];浙江大学;2006年
7 焦莉;基于数据融合的结构损伤识别[D];大连理工大学;2006年
8 李钢;新型金属阻尼器减震结构的试验及理论研究[D];大连理工大学;2006年
9 顾培英;基于应变模态技术的结构损伤诊断直接指标法研究[D];河海大学;2006年
10 邓明科;高性能混凝土剪力墙基于性能的抗震设计理论与试验研究[D];西安建筑科技大学;2006年
相关硕士学位论文 前10条
1 王毅;地震工程中的等效线性化方法研究[D];浙江大学;2011年
2 王锋;应变模态分析在机械结构损伤检测中的应用[D];太原理工大学;2011年
3 黄文龙;模型拱桥模态识别及损伤诊断研究[D];北京交通大学;2011年
4 罗静;高振型对剪力墙结构抗震设计的影响分析[D];武汉理工大学;2011年
5 柯孟龙;基于光纤光栅传感和应变动力参数的损伤识别研究[D];武汉理工大学;2011年
6 宋彦波;火力发电厂主框架基于位移的抗震设计方法的研究应用[D];武汉理工大学;2011年
7 陈曦;基于PSO算法的结构损伤精细识别[D];暨南大学;2011年
8 黄尚;高速铁路桥梁基于性能的抗震设计方法研究[D];中南大学;2011年
9 徐庆华;混凝土框架结构基于性能的抗震设计理论与方法[D];中南大学;2011年
10 熊有利;填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震作用的影响分析[D];长安大学;2011年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 陈隽,徐幼麟,李杰;Hilbert-Huang变换在密频结构阻尼识别中的应用[J];地震工程与工程振动;2003年04期
2 张郁山,梁建文,胡聿贤;双线性单自由度体系强迫动力反应的Hilbert谱与本征振动模态:输入简谐波频率的影响[J];地震工程与工程振动;2005年04期
3 黄天立;楼梦麟;;基于HHT的非线性结构系统识别研究[J];地震工程与工程振动;2006年03期
4 易伟建;段素萍;;基于Hilbert-Huang变换的框架结构非线性地震响应分析[J];动力学与控制学报;2007年03期
5 李俊萍,李霆;工程结构损伤识别技术的发展现状[J];华北工学院学报;2002年05期
6 尹娟,郭秀文;基于柔度改变的连续梁桥损伤诊断研究[J];华东公路;2001年03期
7 胡自力,熊克,杨红;基于智能材料结构的几种损伤评价方法[J];航空学报;2002年01期
8 钱稼茹,罗文斌;建筑结构基于位移的抗震设计[J];建筑结构;2001年04期
9 于德介,程军圣,杨宇;Hilbert-Huang变换在齿轮故障诊断中的应用[J];机械工程学报;2005年06期
10 王中要,郭秀文,王珂,柴文广;用残余力向量进行连续梁损伤诊断[J];昆明理工大学学报;2000年05期
相关博士学位论文 前2条
1 黄雅捷;钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能及性能设计方法研究[D];西安建筑科技大学;2003年
2 胡爱军;Hilbert-Huang变换在旋转机械振动信号分析中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2008年
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 朱子;董聪;;基于最小秩方法的结构损伤识别[J];建筑科学与工程学报;2006年03期
2 何伟;何容;;基于动力学特性的结构损伤识别研究进展[J];铁道建筑;2012年02期
3 雷理;;一种基于小波的结构损伤识别方法研究[J];工程地球物理学报;2012年02期
4 李海瑞;李决龙;邢建春;;基于灰色网络的结构损伤识别研究[J];工业建筑;2012年12期
5 崔飞,袁万城,史家钧;结构损伤识别的样条函数方法[J];同济大学学报(自然科学版);2002年08期
6 陈孝珍,张学军;基于振动的结构损伤识别[J];三峡大学学报(自然科学版);2004年04期
7 张瑞云,曹双寅;基于振动的大型工程结构损伤识别策略研究[J];工业建筑;2005年S1期
8 林奇;谢强;朱康武;;框架结构损伤识别的试验研究[J];宁波工程学院学报;2006年02期
9 高丽宏;龙江启;;基于有限元模型的梁结构损伤识别技术研究[J];茂名学院学报;2006年03期
10 李烨;王建;李青;钱鹏;薛松涛;唐和生;;基于粒子滤波器的结构损伤识别研究[J];建筑结构;2007年S1期
相关会议论文 前10条
1 翟鹏程;高岳权;;结构损伤识别方法研究现状[A];土木建筑教育改革理论与实践[C];2009年
2 和飞;叶燎原;;基于振动的结构损伤识别方法综述[A];第二届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2005年
3 钟军军;;模型缩聚在结构损伤识别中的应用研究[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
4 娄永利;韩大建;;基于摄动有限元法的结构损伤识别的研究[A];第十四届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2008年
5 李烨;王建;李青;钱鹏;薛松涛;唐和生;;基于粒子滤波器的结构损伤识别研究[A];首届全国既有结构加固改造设计与施工技术交流会论文集[C];2007年
6 吴金志;张毅刚;;建筑结构损伤识别技术的研究与进展[A];第二届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2002年
7 陈晓强;朱宏平;暏东东;张俊兵;;应用动能密度和遗传算法进行梁结构损伤识别[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
8 胡宁;王翔;姚振汉;吴智深;;利用静态响应并结合频率测试数据进行结构损伤识别[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
9 袁旭东;高潮;高少霞;;量测模态数量对结构损伤识别影响数值模拟研究[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2006年
10 徐建立;杨飞宇;;基于声音信号的结构损伤识别方法[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
相关博士学位论文 前10条
1 宋华珠;基于独立分量分析的结构损伤识别研究[D];武汉理工大学;2006年
2 邹万杰;基于振动测试的杆系钢结构损伤识别研究[D];武汉理工大学;2009年
3 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
4 焦莉;基于数据融合的结构损伤识别[D];大连理工大学;2006年
5 唐小兵;结构损伤识别及数值模拟[D];武汉理工大学;2004年
6 张开鹏;结构损伤识别方法研究[D];武汉理工大学;2004年
7 袁颖;桥梁结构损伤识别方法的相关问题研究[D];大连理工大学;2006年
8 王茂龙;结构损伤识别与模型更新方法研究[D];东南大学;2003年
9 孙国;基于稀疏模态响应的结构损伤识别方法[D];大连理工大学;2006年
10 张育智;基于神经网络与数据融合的结构损伤识别理论研究[D];西南交通大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 赵常峰;基于应变模态分析理论的工程结构损伤识别方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 纪志远;基于控制图法的结构损伤识别方法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 刘天怡;基于支持向量机和振动特性的结构损伤识别方法研究[D];武汉理工大学;2008年
4 李影军;建筑结构损伤识别方法的比较与可视化系统开发[D];重庆大学;2011年
5 朱旭;基于时间序列模型和主成分分析的结构损伤识别研究[D];烟台大学;2013年
6 殷亮;基于小波分析和移动质量法的梁式结构损伤识别研究[D];武汉理工大学;2009年
7 林秀萍;基于概率统计方法的结构损伤识别研究[D];重庆大学;2009年
8 韩伟玉;小波分析在框架结构损伤识别中的应用[D];大庆石油学院;2009年
9 吴新亚;基于自适应卡尔曼滤波方法的结构损伤识别技术[D];南京航空航天大学;2007年
10 于菲;基于时间序列分析与神经网络的结构损伤识别研究[D];青岛理工大学;2010年
,本文编号:1650068
本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/1650068.html