基于时域信号的非线性系统识别新方法
发布时间：2021-02-28 11:51
土木工程结构中存在大量的非线性构件。一方面在地震、爆炸、冲击等荷载作用下,结构整体或构件往往表现出强烈的非线性;另一方面,随着科学技术和人民生活水平的提高,人们对土木工程结构的防灾减灾能力提出了更高的要求,越来越多的非线性构件如阻尼器、防屈曲支撑等被应用到土木工程结构中。这些构件或装置的工作状态直接影响极端灾害下土木工程结构的安全性。因此,基于工程结构在强动力荷载下的动力响应监测数据通过系统识别量化评估这些非线性构件和装置的工作状态,对于了解结构的健康状况、灾后迅速评估都有重要意义。但是,传统时域损伤识别方法受测量噪音影响严重。针对这一局限性,本文首先从线弹性结构振型阻尼比识别入手,兼以考虑不同测量信号之间的相关性,开展了基于不完备时域信号的线性和非线性系统识别方法的研究。结合理论分析、数值模拟、试验验证等手段,本文进行了以下几方面的深入研究:（1）对于线弹性结构,基于时域信号主成分分析方法本文改进了灵敏度分析的振型阻尼比识别方法。本文对部分测量加速度响应进行主成分分析,确定优质主成分及投影空间,接着将时域信号灵敏度阻尼比识别方程向优质主成分对应的子空间投影,用得到的投影方程识别阻尼比...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状与分析
1.2.1 非线性系统识别方法国内外研究现状
1.2.2 基于时域灵敏度分析的模型修正方法研究现状
1.2.3 结构参数识别中的主成分分析研究现状
1.2.4 国内外研究现状分析
1.3 课题的来源
1.4 本文的主要研究内容
第2章 基于时域信号主成分的振型阻尼比识别
2.1 引言
2.2 基于加速度响应灵敏度的阻尼比识别方法
2.3 应用PCA改进阻尼比识别方法
2.4 数值模拟
2.4.1 二维桁架模型
2.4.2 无噪音测量响应下的阻尼识别
2.4.3 含测量噪音时用于阻尼识别的主成分的选择
2.4.4 不同测量噪音水平的阻尼识别
2.5 试验验证
2.5.1 试验模型和有限元建模
2.5.2 试验模型的阻尼比识别
2.6 本章小结
第3章 基于时域信号灵敏度的阻尼器参数识别研究
3.1 引言
3.2 基于时域响应信号灵敏度的非线性系统参数识别方法
3.2.1 含MR阻尼器系统响应计算
3.2.2 含MR阻尼器系统响应灵敏度计算
3.2.3 十自由度含MR系统参数识别模拟研究
3.3 基于时域信号主成分分析的非线性系统参数识别方法
3.3.1 加速度响应主成分中噪音分布规律研究
3.3.2 基于主成分的非线性系统参数识别方法研究
3.4 基于应变响应的非线性系统参数识别方法
3.4.1 传统灵敏度识别方法
3.4.2 基于主成分分析改进的灵敏度参数识别研究
3.5 基于多类型传感器的非线性系统参数识别方法
3.5.1 传统灵敏度融合识别方法
3.5.2 基于主成分分析的融合识别研究
3.5.3 十自由度含MR阻尼器系统融合识别模拟研究
3.6 含MR阻尼器平面框架参数识别数值模拟研究
3.7 本章小结
第4章 基于时域信号的非线性力识别研究
4.1 引言
4.2 基于显式Newmark法识别非线性恢复力
4.2.1 隐式Newmark法识别力的显式表达
4.2.2 部分力已知下的未知力识别方法
4.2.3 五自由度含MR阻尼器系统数值模拟研究
4.3 基于子结构界面力的非线性恢复力识别
4.3.1 子结构的界面力识别
4.3.2 基于子结构界面力的磁流变阻尼力识别
4.3.3 十自由度含MR阻尼器系统数值模拟识别研究
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁流变阻尼器输出阻尼力灵敏度分析[J]. 安晨亮,马金玉,王嘉维,权凌霄. 机电工程. 2018(11)
[2]基于部分加速度测量的结构Bouc-Wen非线性恢复力及质量识别[J]. 程骄阳,许斌,贺佳. 噪声与振动控制. 2018(02)
[3]基于频响函数与主成分分析的网架结构损伤检测方法研究[J]. 王孟鸿,宋春月,姬晨濛. 建筑结构. 2017(04)
[4]基于HHT的非线性振动系统参数识别研究[J]. 王立岩,李东升,李宏男. 工程力学. 2017(01)
[5]基于小波多分辨率分析的结构时变参数识别[J]. 王超,朱宏平,吴巧云,艾德米. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(10)
[6]基于小波多分辨率分析的时变结构参数识别研究[J]. 赵丽洁,杜永峰,李万润,张浩. 工程力学. 2016(09)
[7]基于加速度二次协方差矩阵参数变化比法的环境振动下结构损伤识别[J]. 王立新,李雪艳,姜慧,朱嘉健. 振动与冲击. 2016(08)
[8]基础隔震结构橡胶支座时变非线性特性识别[J]. 杜永峰,赵丽洁,李万润,唐少玉. 振动.测试与诊断. 2016(01)
[9]基于时域响应灵敏度分析的板结构损伤识别[J]. 傅奕臻,魏子天,吕中荣,刘济科. 振动与冲击. 2015(04)
[10]磁流变阻尼器滞回参数模型研究[J]. 王修勇,龚禹,孙洪鑫,禹见达. 土木工程学报. 2014(S1)
博士论文
[1]结构非线性行为及动力荷载时域识别研究[D]. 贺佳.湖南大学 2012
硕士论文
[1]基于振动传递率函数和支持向量机的结构损伤识别研究[D]. 门雪.青岛理工大学 2017
[2]基于多通道奇异谱分析的结构时域损伤识别方法[D]. 王雪园.哈尔滨工业大学 2017
[3]部分观测下多自由度结构非线性恢复力识别研究[D]. 王云.湖南大学 2017
[4]基于时域结构损伤识别的传感器优化布置[D]. 裴元义.哈尔滨工业大学 2016
[5]基于动力响应测量的结构非线性恢复力识别方法研究[D]. 李龙飞.湖南大学 2014
[6]动力荷载作用下多自由度结构非线性恢复力识别研究[D]. 辛璐璐.湖南大学 2013
[7]基于时间序列模型和主成分分析的结构损伤识别研究[D]. 朱旭.烟台大学 2013
[8]基于主成分分析法的结构损伤识别研究[D]. 张灿华.重庆交通大学 2012
[9]基于主成分分析的结构损伤识别[D]. 金荣荣.湖南大学 2011
本文编号：3055812
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状与分析
1.2.1 非线性系统识别方法国内外研究现状
1.2.2 基于时域灵敏度分析的模型修正方法研究现状
1.2.3 结构参数识别中的主成分分析研究现状
1.2.4 国内外研究现状分析
1.3 课题的来源
1.4 本文的主要研究内容
第2章 基于时域信号主成分的振型阻尼比识别
2.1 引言
2.2 基于加速度响应灵敏度的阻尼比识别方法
2.3 应用PCA改进阻尼比识别方法
2.4 数值模拟
2.4.1 二维桁架模型
2.4.2 无噪音测量响应下的阻尼识别
2.4.3 含测量噪音时用于阻尼识别的主成分的选择
2.4.4 不同测量噪音水平的阻尼识别
2.5 试验验证
2.5.1 试验模型和有限元建模
2.5.2 试验模型的阻尼比识别
2.6 本章小结
第3章 基于时域信号灵敏度的阻尼器参数识别研究
3.1 引言
3.2 基于时域响应信号灵敏度的非线性系统参数识别方法
3.2.1 含MR阻尼器系统响应计算
3.2.2 含MR阻尼器系统响应灵敏度计算
3.2.3 十自由度含MR系统参数识别模拟研究
3.3 基于时域信号主成分分析的非线性系统参数识别方法
3.3.1 加速度响应主成分中噪音分布规律研究
3.3.2 基于主成分的非线性系统参数识别方法研究
3.4 基于应变响应的非线性系统参数识别方法
3.4.1 传统灵敏度识别方法
3.4.2 基于主成分分析改进的灵敏度参数识别研究
3.5 基于多类型传感器的非线性系统参数识别方法
3.5.1 传统灵敏度融合识别方法
3.5.2 基于主成分分析的融合识别研究
3.5.3 十自由度含MR阻尼器系统融合识别模拟研究
3.6 含MR阻尼器平面框架参数识别数值模拟研究
3.7 本章小结
第4章 基于时域信号的非线性力识别研究
4.1 引言
4.2 基于显式Newmark法识别非线性恢复力
4.2.1 隐式Newmark法识别力的显式表达
4.2.2 部分力已知下的未知力识别方法
4.2.3 五自由度含MR阻尼器系统数值模拟研究
4.3 基于子结构界面力的非线性恢复力识别
4.3.1 子结构的界面力识别
4.3.2 基于子结构界面力的磁流变阻尼力识别
4.3.3 十自由度含MR阻尼器系统数值模拟识别研究
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁流变阻尼器输出阻尼力灵敏度分析[J]. 安晨亮,马金玉,王嘉维,权凌霄. 机电工程. 2018(11)
[2]基于部分加速度测量的结构Bouc-Wen非线性恢复力及质量识别[J]. 程骄阳,许斌,贺佳. 噪声与振动控制. 2018(02)
[3]基于频响函数与主成分分析的网架结构损伤检测方法研究[J]. 王孟鸿,宋春月,姬晨濛. 建筑结构. 2017(04)
[4]基于HHT的非线性振动系统参数识别研究[J]. 王立岩,李东升,李宏男. 工程力学. 2017(01)
[5]基于小波多分辨率分析的结构时变参数识别[J]. 王超,朱宏平,吴巧云,艾德米. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(10)
[6]基于小波多分辨率分析的时变结构参数识别研究[J]. 赵丽洁,杜永峰,李万润,张浩. 工程力学. 2016(09)
[7]基于加速度二次协方差矩阵参数变化比法的环境振动下结构损伤识别[J]. 王立新,李雪艳,姜慧,朱嘉健. 振动与冲击. 2016(08)
[8]基础隔震结构橡胶支座时变非线性特性识别[J]. 杜永峰,赵丽洁,李万润,唐少玉. 振动.测试与诊断. 2016(01)
[9]基于时域响应灵敏度分析的板结构损伤识别[J]. 傅奕臻,魏子天,吕中荣,刘济科. 振动与冲击. 2015(04)
[10]磁流变阻尼器滞回参数模型研究[J]. 王修勇,龚禹,孙洪鑫,禹见达. 土木工程学报. 2014(S1)
博士论文
[1]结构非线性行为及动力荷载时域识别研究[D]. 贺佳.湖南大学 2012
硕士论文
[1]基于振动传递率函数和支持向量机的结构损伤识别研究[D]. 门雪.青岛理工大学 2017
[2]基于多通道奇异谱分析的结构时域损伤识别方法[D]. 王雪园.哈尔滨工业大学 2017
[3]部分观测下多自由度结构非线性恢复力识别研究[D]. 王云.湖南大学 2017
[4]基于时域结构损伤识别的传感器优化布置[D]. 裴元义.哈尔滨工业大学 2016
[5]基于动力响应测量的结构非线性恢复力识别方法研究[D]. 李龙飞.湖南大学 2014
[6]动力荷载作用下多自由度结构非线性恢复力识别研究[D]. 辛璐璐.湖南大学 2013
[7]基于时间序列模型和主成分分析的结构损伤识别研究[D]. 朱旭.烟台大学 2013
[8]基于主成分分析法的结构损伤识别研究[D]. 张灿华.重庆交通大学 2012
[9]基于主成分分析的结构损伤识别[D]. 金荣荣.湖南大学 2011
本文编号：3055812
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3055812.html
