HHT變換及其在結構分析中的應用.pdf

1、該文圍繞新型信號處理方法HHT變換,對HHT變換理論及其在地震動時頻特性和結構分析中的應用進行了較為全面系統(tǒng)的研究,并在MATLAB編程語言開發(fā)平臺上編寫了基于HHT變換和相關理論的程序.信號分析技術的基礎是傅立葉變換.這一有力的工具將時域中采集的時間序列數(shù)據(jù)變換到頻域中的譜.以振動信號分析而言,各個頻段的譜分量可以告訴我們振動信號的各個組成部分,表征著不同的來源和不同的特征.許多在時域中看不大清楚的問題,通過頻域里的譜一下子就變清楚了

2、.各種改進了的譜分析技術和各種現(xiàn)代譜的出現(xiàn)使信號分析更上了一層樓,近幾年發(fā)展起來的HHT變換理論,就是一種適合分析非平穩(wěn)時程的譜分析方法.該文首先對HHT變換的兩部分:Huang變換和Hilbert譜分析理論及其分離過程中出現(xiàn)的問題進行了討論,然后對Hilbert阻尼譜理論的形成進行了推導,并以傳統(tǒng)信號處理方法—傅立葉變換為參考,比較分析了傅立葉變換和HHT變換,提出Hilbert譜和Hilbert阻尼譜都是包含時間—頻率—振幅的三維譜

3、,能夠看出振幅即能量和阻尼特性隨時間和瞬時頻率分布的特征.到目前為止,對地震加速度記錄進行二次積分所得到的位移時程的"飄離"零線進行糾正的方法很少,該文在驗證Huang變換得到的固有模態(tài)函數(shù)信息重構后的完整性和分量近似正交性的基礎上,提出運用Huang變換進行信號糾偏的方法,通過對已有記錄的速度、位移波形和反應譜與經過加速度積分、Huang變換糾偏后的波形和反應譜的比較,然后對一單自由度體系輸入五條著名的加速度時程和經過加速度時程積分、

4、Huang變換糾偏后的位移時程的結構位移反應結果進行比較,結果證明了Huang變換在信號糾偏中的適用性.小波變換作為信號處理的一種手段,被越來越多領域的理論工作者和工程技術人員重視和應用.同傳統(tǒng)的處理方法相比,小波技術作為一種調和分析方法,被證明具有十分巨大的生命力和廣闊的應用前景.目前,小波分析仍然是非平穩(wěn)數(shù)據(jù)分析有效的方法.但是,小波變換雖然能夠在時域和頻域內同時得到較高的分辨率,但它本質上是一種窗口可調的傅立葉變換,其小波窗內的信

5、號必須是平穩(wěn)的,因而沒有根本擺脫傅立葉分析的局限.該文比較了時程信號的HHT變換和小波分析,討論了兩者對各種特征信號的處理結果,顯示了HHT變換的Hilbert譜能清晰地刻畫信號能量隨時間、頻率的分布.對結構性能進行監(jiān)測和診斷,及時地發(fā)現(xiàn)結構的損傷,對可能出現(xiàn)的災害進行預測,評估其安全性結構損傷診斷的方法很多.該文把HHT變換應用到結構模態(tài)參數(shù)識別以及結構損傷診斷中,通過對深圳羅湖商務大廈模型振動臺試驗數(shù)據(jù)的處理分析,該文探討HHT變換