HHT在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)中的飛行器、橋梁、海洋平臺(tái)等大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)中,基于振動(dòng)的損傷檢測(cè)技術(shù)是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中重要的檢測(cè)方法。
　　 基于結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)方法面臨幾個(gè)瓶頸問(wèn)題,一是如何從結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)中提取對(duì)損傷敏感的損傷特征數(shù)據(jù),二是如何降低噪聲對(duì)損傷特征數(shù)據(jù)的干擾。本文的工作重點(diǎn)是從結(jié)構(gòu)的動(dòng)響應(yīng)信號(hào)中構(gòu)造和提取對(duì)結(jié)構(gòu)損傷敏感、抗干擾性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)損傷特征信息。提出了一種改進(jìn)。Hilbert-Huang變換的方法

2、,用于處理結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)并提取結(jié)構(gòu)損傷特征信息,形成了一套基于改進(jìn)Hilbert-Huang變換的復(fù)雜結(jié)構(gòu)損傷特征量提取方法,使損傷特征量對(duì)損傷敏感度有了顯著提高。
　　 論文的主要工作如下:
　　 首先,分析了Hilbert-Huang變換原理和經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解產(chǎn)生端點(diǎn)效應(yīng)的原因,提出了一種改進(jìn)其分解精度的新方法-端點(diǎn)篩選法,避免了以前方法中對(duì)復(fù)雜信號(hào)“強(qiáng)加”或預(yù)測(cè)端點(diǎn)的弊端,對(duì)信號(hào)端點(diǎn)處極點(diǎn)可能存在的位置進(jìn)行逐個(gè)判斷和篩

3、選,設(shè)置候選端點(diǎn)個(gè)數(shù)和表征端點(diǎn)效應(yīng)的量-端點(diǎn)效應(yīng)量,控制端點(diǎn)判斷和篩選結(jié)果,保證找到最優(yōu)的固有模態(tài)函數(shù);提出用端點(diǎn)延拓法消除Hilbert變換中產(chǎn)生的能量泄露現(xiàn)象。
　　 其次,建立了完好和幾種損傷下的機(jī)翼盒段結(jié)構(gòu)有限元模型,進(jìn)行了方波電信號(hào)激勵(lì)下的機(jī)翼盒段模型瞬態(tài)分析,并獲取其動(dòng)響應(yīng)信號(hào)。
　　 最后,用改進(jìn)的Hilbert-Huang變換方法對(duì)其進(jìn)行了處理,以對(duì)損傷敏感的瞬時(shí)頻率為損傷特征量,計(jì)算出了機(jī)翼盒段模型損傷