基于小波分析的梁結(jié)構(gòu)裂縫檢測(cè).pdf

1、結(jié)構(gòu)裂紋給結(jié)構(gòu)服役安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅,早期的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別對(duì)于完善管理、減少事故隱患具有重要意義。眾所周之,結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷后勢(shì)必會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生影響,將結(jié)構(gòu)固有頻率、阻尼、振型等量和結(jié)構(gòu)損傷建立某種聯(lián)系并通過(guò)監(jiān)測(cè)這些量的變化來(lái)評(píng)估結(jié)構(gòu)的服役狀況就是損傷檢測(cè)的主要內(nèi)容。過(guò)去的40多年內(nèi),研究人員依據(jù)這一原理發(fā)展了許多結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法。近年來(lái),小波時(shí)頻分析法作為一種既可以保留結(jié)構(gòu)局部特性又不失結(jié)構(gòu)整體的特性的結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)新方法越來(lái)越受到了

2、研究人員的青睞。相關(guān)的理論和技術(shù)正在不斷的發(fā)展。
　　為了研究小波方法在結(jié)構(gòu)損傷診斷中的規(guī)律,本文分別對(duì)梁結(jié)構(gòu)的振型函數(shù)小波變換進(jìn)行裂縫識(shí)別和對(duì)利用撓度曲線小波變換分析,通過(guò)小波系數(shù)在空間域上的突變可以清楚的識(shí)別出裂紋在懸臂梁上的空間分布,通過(guò)Lipschitz指數(shù)的大小可對(duì)損傷程度進(jìn)行識(shí)別;同時(shí),對(duì)母小波基的選擇,振型模態(tài)的選擇進(jìn)行了深入探討,并研究了裂縫數(shù)量、裂縫位置、截面尺寸、梁長(zhǎng)以及結(jié)構(gòu)材料對(duì)Lipschitz指數(shù)的影響。

3、
　　通過(guò)本文的研究,本文作者認(rèn)為:在小波基的選擇方面,消失矩為2的Gaus2小波無(wú)論在裂縫位置還是損傷程度的診斷效果上都要比消失矩較高的Gaus3和Gaus4小波好;在振型模態(tài)的選擇方面,關(guān)鍵是要避免振型函數(shù)的小波系數(shù)在裂縫位置處太小或者剛好為0,這樣會(huì)使得裂縫處的小波系數(shù)模極大值峰太小或者消失,考慮到一階振型容易測(cè)量而且受噪聲影響較小,本文認(rèn)為可以選一階振型進(jìn)行檢測(cè),如有需要?jiǎng)t再選用高階振型進(jìn)行補(bǔ)充;對(duì)于Lipschitz指數(shù)

4、,其僅隨裂縫深度的增加而減小,其受裂縫數(shù)量、裂縫位置、梁截面尺寸、梁長(zhǎng)以及結(jié)構(gòu)材料的影響很小,可以忽略;在利用撓度曲線進(jìn)行裂縫損傷識(shí)別方面,靜態(tài)分析時(shí)算得的Lipschitz指數(shù)和動(dòng)態(tài)分析時(shí)算得的Lipschitz指數(shù)差別不大,且靜載荷力的大小以及作用位置對(duì)Lipschitz指數(shù)的大小的影響較小,可以忽略。
　　本文結(jié)論證實(shí)了小波方法在梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別中的有效性和可行性。雖然本文主要以梁結(jié)構(gòu)為例,但本文作者認(rèn)為本文方法同樣適用與其它