结合FBG监测数据和PCA方法的损伤识别研究

发布时间：2020-05-02 20:54

【摘要】：对于大型结构而言,健康监测系统是结构安全保障体系中最重要的一部分,而健康监测的最主要也是最核心的部分就是结构损伤识别和定位。损伤识别是结构健康监测的基础,所有的健康监测的后续活动都是以此为开始。光纤布拉格光栅传感器价格低,稳定性好,抗干扰能力强是一种新型的传感器,主成分分析法可以降低数据的维度,更好的发现差异较大的部分。本位针对这两个方法,将其相结合做了进一步的研究,主要工作内容包括:1)对当前结构健康监测的发展做了综述,说明了土木工程结构做健康监测的必要性;介绍了光纤布拉格光栅传感器的工作原理和应用于现代大型结构中的优越性。介绍了主成分分析法的基本工作原理,确定了数据展开和组织的方式,确立了T2统计量和Q统计量为损伤指标,并且对损伤的类型进行了分类。2)在小比例钢梁模型表面安装光纤布拉格光栅传感器和加速度传感器,在不同的工况下同时收集两种动态响应数据。在大比例T梁模型内部安装有光纤布拉格光栅传感器,表面安装有加速度传感器,在不同工况下同时收集结构动态响应数据。3)通过使用主成分分析法的T2统计量和Q统计量控制图,对判断损伤情况的指标做了分析来对结构的损伤状态进行识别,并通过使用控制变量的方法对结构的损伤位置做定性的分析。同时还分析了传统传感器与光纤布拉格光栅传感器的优劣,说明了光纤传感器相对于其他传感器优势明显。本文提出的结合光纤布拉格光栅传感器监测数据和主成分分析方法的损伤识别适用于结构较为简单的梁型结构,为以后的复杂结构健康监测提供了一定的基础研究,具有一定的实际意义。
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU317;TP212

【参考文献】

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本文编号：2647474