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一种冲击测试下结构模态参数的快速贝叶斯识别方法技术

技术编号:42409812 阅读:21 留言:0更新日期:2024-08-16 16:28
本发明专利技术公开了一种冲击测试下结构模态参数的快速贝叶斯识别方法。所述方法包括:首先通过冲击测试(如力锤试验、跳车试验等)获取结构振动数据,然后基于贝叶斯推断的Laplace逼近算法,采用半解析式的坐标下降法最小化负对数似然函数,得到模态参数的估计均值。估计结果的不确定性则通过负对数似然函数的海森矩阵在估计均值处的逆矩阵(即协方差矩阵)给出。所提出方法可以快速、准确识别模态参数,识别过程通常在几秒内完成,满足结构健康监测领域在线模态参数识别的要求。所述算法基于冲击振动测试数据,既适用于已知冲击荷载情况(例如力锤试验),又适用于未知冲击荷载情况(例如跳车试验),适用面广,实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于结构检测与健康监测领域,涉及基于冲击振动数据的结构模态参数识别方法,具体涉及一种冲击测试下结构模态参数的快速贝叶斯识别方法


技术介绍

1、结构的模态参数(例如,频率、阻尼比和振型等)在结构检测和健康监测领域扮演重要角色,该参数的准确度量将会对损伤识别、震后评估与恢复等工作提供有力支持。

2、近年来,仅基于结构响应的模态参数识别方法在结构检测和健康监测领域不断涌现,其利用结构在风荷载、地脉动和车辆荷载等环境激励下的动力响应,无需专门激振设备,在桥梁结构健康监测中应用广泛。然而,此类方法普遍存在识别精度低、理论复杂等缺点,无法满足对模态参数具有高精度要求的场景。

3、相反,冲击振动法通过冲击荷载激发出桥梁的各阶振动模态,其具有方便、低成本、可操性强的特点,更容易应用于中小桥梁荷载实验中。常用的冲击测试方法为力锤法和跳车试验法。力锤法是指使用冲击力锤,在结构特定位置进行敲击,一般而言锤击力能够直接实时测量;跳车试验法是指使试验车辆在桥面上驶越三角形垫块,利用车轮的自然下落对桥梁产生冲击作用,该冲击力通常无法直接测量。...

【技术保护点】

1.一种冲击测试下的结构模态参数快速贝叶斯识别方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的冲击测试下的结构模态参数快速贝叶斯识别方法,其特征在于,在所述步骤3)中,所述基于结构输入荷载和所选频带内的频域数据构建的负对数似然函数为:

3.根据权利要求2所述的冲击测试下的结构模态参数快速贝叶斯识别方法,其特征在于,在所述步骤3)中,所述仅基于所选频带内的频域数据构建的负对数似然函数为:

4.根据权利要求1-3任一项所述的冲击测试下的结构模态参数快速贝叶斯识别方法,其特征在于,在所述步骤4)中,所述采用半解析式的坐标下降法迭代求解得到模...

【技术特征摘要】

1.一种冲击测试下的结构模态参数快速贝叶斯识别方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的冲击测试下的结构模态参数快速贝叶斯识别方法,其特征在于,在所述步骤3)中,所述基于结构输入荷载和所选频带内的频域数据构建的负对数似然函数为:

3.根据权利要求2所述的冲击测试下的结构模态参数快速贝叶斯识别方法,其特征在于,在所述步骤3)中,所述仅基于所选频带内的频域数据构建的负对数似然函数为:

4.根据权利要求1-3任一项所述的冲击测试下的结构模态参数快速贝叶斯识别方法,其特征在于,在所述步骤4)中,所述采用半解析式的坐标下降法迭代求解得到模态参数的均值估计,具体包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的冲击测试下的结构模态参数快速贝叶斯识别方法,其特征在于,若已知结构输入荷载,在所述步骤4.1)中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李宾宾王佩祥
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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