基于时间序列模型的结构损伤识别方法

基于时间序列模型的结构损伤识别方法

论文摘要

针对现有结构损伤识别方法中因模型参数物理意义不明确而导致的损伤信息遗漏等问题,提出一种基于时间序列模型的损伤识别方法.首先,推导了具有外部输入的自回归模型(ARX)的一般表达式,并通过联立多自由度体系运动方程建立了考虑结构动力特性的ARX模型.随后,运用该模型预测得到未损伤情况下的节点加速度时程序列,根据其与实测数据的差异程度构造表征结构损伤的参数,即损伤因子.最后,根据损伤因子数值大小与分布情况评估结构损伤状态.数值算例结果表明,该方法在较少的测量数据样本下,能够较好地识别单位置与多位置损伤,并可较为准确地判断损伤程度,同时识别结果受激振位置与测量噪声的影响较小.

论文目录

  • 1 ARX模型基本原理
  •   1.1 ARX模型一般表达式
  •   1.2 考虑结构动力特性的ARX模型
  • 2 基于ARX模型的损伤识别方法
  •   2.1 损伤识别机理
  •   2.2 损伤特征因子
  •   2.3 损伤识别流程
  • 3 数值算例
  •   3.1 算例一
  •     3.1.1 数值模型
  •     3.1.2 损伤工况
  •     3.1.3 测量噪声
  •     3.1.4 结果与分析
  •       (1) 损伤位置识别
  •       (2) 损伤程度识别
  •       (3) 激振位置对损伤识别结果的影响
  •       (4) 测量噪声对损伤识别结果的影响
  •   3.2 算例二
  •     3.2.1 数值模型
  •     3.2.2 损伤工况
  •     3.2.3 结果与分析
  •     3.2.4 方法对比
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张玉建,罗永峰,郭小农,刘俊,朱钊辰

    关键词: 损伤识别,时间序列模型,运动方程,损伤因子,测量噪声

    来源: 同济大学学报(自然科学版) 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 同济大学土木工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51678431,51378379)

    分类号: TU317

    页码: 1691-1700+1755

    总页数: 11

    文件大小: 2103K

    下载量: 202

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