基于Dempster-Shafer證據(jù)理論的結(jié)構(gòu)損傷識別方法.pdf

1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測已經(jīng)成為研究結(jié)構(gòu)服役性能的重要手段。損傷識別是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測研究的重要和核心內(nèi)容之一。但環(huán)境噪聲大大降低了結(jié)構(gòu)損傷識別的精度。近年發(fā)展的小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)挖掘和信息融合技術(shù)和方法等為提高結(jié)構(gòu)損傷識別的精度提供了有效的途徑。
　　本文研究了部分常用損傷識別方法的損傷識別特性，在此基礎(chǔ)上，研究了基于信息融合技術(shù)的結(jié)構(gòu)損傷識別的方法。
　　主要研究內(nèi)容有：
　　研究部分常用損傷識別方法的損傷識別特性，主要包括

2、頻響函數(shù)法，模態(tài)曲率法，β指標(biāo)法和小波變換法。對三跨連續(xù)梁進(jìn)行損傷模擬，分別研究頻響函數(shù)法，模態(tài)曲率法，β指標(biāo)法、小波變換法在8測點(diǎn)和12測點(diǎn)情況下對噪聲和損傷程度的敏感性，測量數(shù)據(jù)的噪聲水平為0％，2%，5%，10%，15%，20%，損傷程度為10%，20%，40%，60%四種情況。
　　考慮結(jié)構(gòu)損傷演化規(guī)律以及不同時(shí)段信號噪聲水平的變化，提出基于信息融合技術(shù)的多時(shí)段融合損傷識別方法。先用頻響函數(shù)法對結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行多時(shí)段識別，然后

3、將各時(shí)段的識別結(jié)果進(jìn)行融合，以一簡支梁為例，采用不同噪聲水平的信號，驗(yàn)證方法的有效性。結(jié)果表明，信息融合技術(shù)可以減少環(huán)境噪聲引起的識別結(jié)果的不確定性，提高識別結(jié)果的可信度。
　　提出了基于 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和Dempster-Shafer（簡稱 D-S）證據(jù)理論的結(jié)構(gòu)損傷位置識別方法。首先以不同輸入?yún)?shù)的多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行損傷定位，然后將各個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識別結(jié)果用D-S證據(jù)理論進(jìn)行融合，因?yàn)椴煌斎雲(yún)?shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)其識別準(zhǔn)確率不同，因此其提