基于希尔伯特-黄变换的桥梁动力特性数据采集与分析
发布时间：2021-04-13 22:56
本文以设计桥梁动力特性数据采集与分析系统为目标,从时频分析技术理论知识入手,根据时程响应获取频域响应再构建损伤指标,并通过实验研究论证所提指标的有效性,最终进行软件系统设计实现桥梁动态特性数据采集与分析。首先,介绍了桥梁结构损伤识别与Hilbert-Huang Transform（HHT）基础理论,基于C#编程语言编制了HHT程序包。通过对比基于静力特性试验与基于动力特性试验的结构损伤识别方法的特点,分析了基于HHT的结构损伤识别法的优势;详细介绍了HHT的理论知识,深入研究了该算法中关键步骤的实现,并使用C#完成程序编制;利用简谐振动信号对所编制程序进行了验证,结果表明本文所设计程序可以进行完整且准确的HHT分析。其次,根据HHT边际谱的特点构造了损伤指标,通过实测数据验证了所提指标有效可行。介绍了边际谱的概念,通过经典信号的边际谱分析论证了其具有现实意义,根据基准数据与待确定数据的边际谱构造了损伤指标;简化简支梁结构搭建实验模型,采集并记录其在不同工况下的动态响应数据并计算损伤指标,根据指标所反映的损伤情况与荷载力大小、损伤位置与其到测点距离的变化规律,与实际情况相符,验证了所提指...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一n实测公路桥梁与现场设备连接
图 4-2 电压型加速度计 图 4-3 硬件采集器4.2.2 硬件采集系统框架与功能硬件采集系统实物图如图 4-3，包含电源管理模块、前端模拟调理模块、ADC 模数转换模块、SDRAM 缓存模块、以太网通信模块以及实时时钟模块等，其功能流程如下：图 4-4 硬件采集系统功能流程图采集器接收传感器的实时数据，通过前端模拟调理模块对输入信号进行偏移、放大滤波等处理，其后模拟量经过模数转换模块采样转化为数字量，由 FPGA 读取并利传感器模块前端调理模拟模块ADC数模转换模块FPGASDRAM缓存模块ARM以太网通信模块上位机4G路由器
图 4-2 电压型加速度计 图 4-3 硬件采集器4.2.2 硬件采集系统框架与功能硬件采集系统实物图如图 4-3，包含电源管理模块、前端模拟调理模块、ADC 模数转换模块、SDRAM 缓存模块、以太网通信模块以及实时时钟模块等，其功能流程如下：图 4-4 硬件采集系统功能流程图采集器接收传感器的实时数据，通过前端模拟调理模块对输入信号进行偏移、放大滤波等处理，其后模拟量经过模数转换模块采样转化为数字量，由 FPGA 读取并利传感器模块前端调理模拟模块ADC数模转换模块FPGASDRAM缓存模块ARM以太网通信模块上位机4G路由器
本文编号：3136154
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一n实测公路桥梁与现场设备连接
图 4-2 电压型加速度计 图 4-3 硬件采集器4.2.2 硬件采集系统框架与功能硬件采集系统实物图如图 4-3，包含电源管理模块、前端模拟调理模块、ADC 模数转换模块、SDRAM 缓存模块、以太网通信模块以及实时时钟模块等，其功能流程如下：图 4-4 硬件采集系统功能流程图采集器接收传感器的实时数据，通过前端模拟调理模块对输入信号进行偏移、放大滤波等处理，其后模拟量经过模数转换模块采样转化为数字量，由 FPGA 读取并利传感器模块前端调理模拟模块ADC数模转换模块FPGASDRAM缓存模块ARM以太网通信模块上位机4G路由器
图 4-2 电压型加速度计 图 4-3 硬件采集器4.2.2 硬件采集系统框架与功能硬件采集系统实物图如图 4-3，包含电源管理模块、前端模拟调理模块、ADC 模数转换模块、SDRAM 缓存模块、以太网通信模块以及实时时钟模块等，其功能流程如下：图 4-4 硬件采集系统功能流程图采集器接收传感器的实时数据，通过前端模拟调理模块对输入信号进行偏移、放大滤波等处理，其后模拟量经过模数转换模块采样转化为数字量，由 FPGA 读取并利传感器模块前端调理模拟模块ADC数模转换模块FPGASDRAM缓存模块ARM以太网通信模块上位机4G路由器
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