基于無線傳感器的模態(tài)測試與損傷識別.pdf

1、目前大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測技術(shù)已成為土木工程領(lǐng)域的研宄熱點之一。傳統(tǒng)的健康監(jiān)測系統(tǒng)一般采用有線傳感器式的集中式處理數(shù)據(jù)方式,隨著無線傳輸技術(shù)的發(fā)展,帶有數(shù)據(jù)處理功能的無線智能傳感器的出現(xiàn),局部區(qū)域的分布式數(shù)據(jù)處理技術(shù)已經(jīng)開始在監(jiān)測領(lǐng)域開始應(yīng)用。本文以Imote2為平臺,研宄基于可移動無線傳感技術(shù)及其在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用,并基于監(jiān)測數(shù)據(jù)提出了小波包能量的損傷識別方法。
　　本文主要研宄內(nèi)容包括:
　　研宄基于無線傳感器的

2、大跨橋梁結(jié)構(gòu)風致振動監(jiān)測,依靠無線智能傳感器Imote2,組裝完成一套自供系統(tǒng),測試了系統(tǒng)的運行狀態(tài):數(shù)據(jù)傳輸距離、電池使用時間、數(shù)據(jù)干擾等問題。最后將該套系統(tǒng)布置于西堠門大橋,調(diào)試系統(tǒng)參數(shù),進行數(shù)據(jù)觀測分析,用于長期監(jiān)測橋梁的風致振動。
　　研宄基于可移動無線傳感器的結(jié)構(gòu)模態(tài)測試技術(shù),開發(fā)了可自由在金屬表面行走,到達指定地點后可進行無線傳感器安裝固定的爬行機器人,其機械臂上安裝有攝像頭可回傳結(jié)構(gòu)表面信息。利用可移動無線傳感器測試

3、結(jié)構(gòu)的加速度數(shù)據(jù),然后利用自然激勵技術(shù)和特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法相結(jié)合的算法,來識別結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù),驗證可移動無線傳感器的實用性。最后選用16層鋼結(jié)構(gòu)框架,進行振動臺試驗,分別選用白噪聲和ELCentro波激勵,識別不同在激勵下結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù),驗證可移動無線傳感器的實用性和可靠性。
　　研宄基于稀疏約束優(yōu)化與小波包靈敏度的結(jié)構(gòu)損傷識別方法,建立實體結(jié)構(gòu)的有限元模型,得出損傷狀態(tài)下的靈敏度矩陣。依靠理論模型與實際模型相結(jié)合的方式,測試實際結(jié)構(gòu)