一种结构损伤检测方法技术

本发明专利技术涉及一种结构损伤检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：获取处于健康状态的框架结构的若干样本在某激励下的原始振动信号；步骤2)：对各样本的原始振动信号分别进行ITD分解和核密度估计，选取各样本原始振动信号的敏感振动特征参数，构建对应的健康标准特征值向量；步骤3)：获取所述步骤1)中框架结构的所述若干样本在某一时刻所述激励下的实测振动信号；步骤4)：对各样本的实测振动信号分别进行ITD分解和核密度估计，选取各样本实测振动信号的敏感振动特征参数，构建对应的实测特征值向量；步骤5)：根据健康标准特征值向量和实测特征值向量，获得偏离度，完成结构损伤的检测，本发明专利技术可广泛应用于结构健康检测领域中。

A method of structural damage detection

The invention relates to a method of structural damage detection, which is characterized in that comprises the following steps: 1): get some sample frames in the health status of the original vibration signal at certain excitation; step 2): the original vibration signal of each sample were analyzed by ITD decomposition and kernel density estimation, sensitive vibration characteristics the parameter selection of each sample of the original vibration signal, the health standard features construct the corresponding value vector; step 3): Step 1) to obtain the measured vibration signal frame in the plurality of samples at a time of the excitation; step 4): measured vibration signals of the samples were tested by ITD decomposition and kernel density estimation, the sensitive vibration characteristics parameters of each sample measured vibration signal, corresponding to the characteristic construction of measured value vector; step 5): according to the health standard feature vector and measured This invention can be widely used in the field of structural health detection.

【技术实现步骤摘要】
一种结构损伤检测方法
本专利技术是关于一种基于多尺度统计特性的结构损伤检测方法，属于结构健康检测领域。
技术介绍
在建筑、机械等工程结构中往往会存在损伤，损伤将影响结构的正常工作甚至导致完全失效，结构损伤还会引起刚度突变和频率的改变，对结构动力响应进行分析可以在一定程度上了解结构的动力特性及其使用状况。在实际分析中，一般通过傅里叶变换或短时傅里叶变换从结构响应信号中获得结构的模态参数，但短时傅里叶变换的一个缺点是其分析窗的形状、长短一旦确定，其信号分析中的时间分辨率、频率分辨率便固定不变，不能满足高分辨率分析的要求，且很难找到一个“好的”窗适用于提取包含不同尺度信号的特征。固有时间尺度分解(ITD)能将复杂的非平稳、非线性信号分解成若干个固有旋转分量(properrotationcomponent)，能够准确地提取非平稳信号的动态特性，有较高的拆解效率和频率分辨率，适合实时分析处理大量具有时变特性的非平稳信号。非参数核密度估计方法是一种不需要先验信息，不依赖于总体分布及其参数，完全以样本数据为基础，对数据限制较为宽松，一般不事先假定变量之间的结构关系，而是通过直接估计获得结构关系，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构损伤检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：获取处于健康状态的框架结构的若干样本在某激励下的原始振动信号；步骤2)：对各样本的原始振动信号分别进行ITD分解和核密度估计，选取各样本原始振动信号的敏感振动特征参数，构建对应的健康标准特征值向量；步骤3)：获取所述步骤1)中框架结构的所述若干样本在某一时刻所述激励下的实测振动信号；步骤4)：对各样本的实测振动信号分别进行ITD分解和核密度估计，选取各样本实测振动信号的敏感振动特征参数，构建对应的实测特征值向量；步骤5)：根据健康标准特征值向量和实测特征值向量，获得偏离度，完成结构损伤的检测。

【技术特征摘要】
1.一种结构损伤检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：获取处于健康状态的框架结构的若干样本在某激励下的原始振动信号；步骤2)：对各样本的原始振动信号分别进行ITD分解和核密度估计，选取各样本原始振动信号的敏感振动特征参数，构建对应的健康标准特征值向量；步骤3)：获取所述步骤1)中框架结构的所述若干样本在某一时刻所述激励下的实测振动信号；步骤4)：对各样本的实测振动信号分别进行ITD分解和核密度估计，选取各样本实测振动信号的敏感振动特征参数，构建对应的实测特征值向量；步骤5)：根据健康标准特征值向量和实测特征值向量，获得偏离度，完成结构损伤的检测。2.如权利要求1所述的一种结构损伤检测方法，其特征在于，所述步骤2)中对各样本的原始振动信号分别进行ITD分解和核密度估计，选取各样本原始振动信号的敏感振动特征参数，构建对应的健康标准特征值向量，具体过程为：步骤2.1)：将获取的某一样本的原始振动信号进行ITD分解，并选取前n个分量c1(t)，c2(t)，……，cn(t)，其中，t表示时间；步骤2.2)：对上述各分量分别进行核密度估计，获得各分量的概率密度函数f(ci(t))，并选取各概率密度函数的最大密度值作为该样本的原始振动信号的健康标准值hi：hi＝max(f(ci(t)))式中，max(f(ci(t)))为该样本的原始振动信号中第i个分量概率密度函数的最大密度值，且i＝1，2，……，n；步骤2.3)：构建该样本的原始振动信号的健康标准特征值向量H：H＝[h1，h2，……，hn]其中，hn为该样本的原始振动信号中第n个分量的敏感振动特征参数，即该样本的原始振动信号中第n个分量的健康标准值；步骤2.4)：对所有样本的原始振动信号均进行步骤2.1)～2.3)，得到每一样本的原始振动信号对应的健康标准特征值向量。3.如权利要求1所述的一种结构损伤检测方法，其特征在于，所述步骤4)中对各样本的实测振动信号分别进行ITD分...

【专利技术属性】
技术研发人员：安学利，潘罗平，田雨，赵明浩，刘娟，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11