基于互相关函数幅值向量的随机振动结构损伤的检测方法技术

本发明专利技术是一种基于互相关函数幅值向量的随机振动结构损伤的检测方法。为解决现有技术中在识别结构模态参数时要记录结构较长时间响应历程的不足，满足窄带随机激励环境下检测结构损伤的要求，本发明专利技术依据随机振动结构上两点响应信号的互相关函数与结构的频率响应函数和结构所受外激励频谱之间的关系，采集若干个测量点的一段时域响应信号，将其中一点的响应信号与其它各点响应信号做互相关函数运算，取每个互相关函数的最大幅值构造出互相关函数幅值向量，通过比较完好结构和当前结构的互相关函数幅值向量的相关性系数来判断结构是否有损伤，通过分析它们中的对应元素分量的变化来确定结构的损伤位置。该方法所需的测试时间短，识别过程简单。

【技术实现步骤摘要】
(一)所属领域本专利技术属于结构工程领域，具体是一种。
技术介绍
结构损伤检测技术在结构工程和机械工程领域有着广阔的应用前景。目前的多数结构损伤检测方法都是基于结构模态参数识别的，即先进行结构模态参数的识别，再由识别出的结构模态参数计算出结构的物理参数，通过对比结构的物理参数来检测出结构的损伤；或者直接用识别出的结构模态参数来检测结构的损伤。因此模态参数识别方法和精度在这类损伤检测方法中就显得很重要。结构的模态参数识别方法有很多种，其中成熟的一类方法是对待检测结构采用人工激励方式获得振动响应后进行模态参数识别，但很多情况下需要对工作状态中的结构进行在线的损伤检测时，就不便采用人工激励方式，需要用随机振动结构的模态参数识别方法，这类方法主要有峰值拾取法、频域分解法、自然激励法、随机减量法、时间序列法等等。但这些方法都要在结构受白噪声激励的前提下才可以使用，而结构在工作状态下所受的环境激励多为窄带随机激励，为了满足这个条件，工程上将结构在一个较长时间内所受的激励近似地看作白噪声激励，所以在识别结构模态参数时要记录结构较长时间的响应历程。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的将结构所受的窄带随机激励本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于互相关函数幅值向量的随机振动结构损伤的检测方法，其特征在于：依据随机振动结构上两点响应信号的互相关函数与结构的频率响应函数和结构所受外激励频谱之间的关系，采集若干个测量点的一段时域响应信号，选取其中一点的响应信号与其它各点响应信号做互相关函数运算，取每个互相关函数的最大幅值构造出互相关函数幅值向量，通过计算完好结构和当前结构互相关函数幅值向量的相关性系数来量化结构损伤的程度；通过比较完好结构和损伤结构的互相关函数幅值向量中对应元素分量的变化来确定结构的损伤位置，其具体方法是：第一步，建立结构的互相关函数幅值向量：选取ｎ个响应测量点，同时采集一段时间内ｎ个点的响应信号，分别计算某一点ｋ的...

【技术特征摘要】
1.一种基于互相关函数幅值向量的随机振动结构损伤的检测方法，其特征在于依据随机振动结构上两点响应信号的互相关函数与结构的频率响应函数和结构所受外激励频谱之间的关系，采集若干个测量点的一段时域响应信号，选取其中一点的响应信号与其它各点响应信号做互相关函数运算，取每个互相关函数的最大幅值构造出互相关函数幅值向量，通过计算完好结构和当前结构互相关函数幅值向量的相关性系数来量化结构损伤的程度；通过比较完好结构和损伤结构的互相关函数幅值向量中对应元素分量的变化来确定结构的损伤位置，其具体方法是第一步，建立结构的互相关函数幅值向量选取n个响应测量点，同时采集一段时间内n个点的响应信号，分别计算某一点k的响应xk(t)与其它各点l的响应xl(t)之间的互相关函数Rkl(τ)，设Rkl(τ)在τ＝τl处有最大绝对值，设rkl＝Rkl(τl)，将所有的rkl组成一个向量，用CorV表示CorV＝{rk1rk2Λrkn} (1)对CorV测试两次，测试结果为CorVu和Cor*u；第二步，计算完好结构互相关函数幅值向量之间的相关性系数计算CorVu和CorV*u的相关性系数，用CVAC0表示CVAC0=[Σj=1nCorVu(j)CorV*u(j)]2Σj=1n[CorVu(j)]2Σj=1n[CorV*u(j)]2---(2)]]>第三步，利用结构的互相关函数幅值向量检测结构是否发生损伤按第一步所述方法，测试并记录结构在使用中结构的互相关函数幅值向量，将其记为CorVd；计算CorVu和CorVd之间的相关性系数，记为CVAC1CVAC1=[Σj=1nCorVu(j)CorVd(j)]2Σj=1n[CorVu(j)]2Σj...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨智春，于哲峰，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]