原文传递
基于Hilbert-Huang理论斜拉索损伤识别方法研究
| 论文题名： | 基于Hilbert-Huang理论斜拉索损伤识别方法研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;斜拉索;损伤识别;小波变换;有限元模型 |
| 摘要： | 由于斜拉桥所具有的优势，在现代桥梁的建设中很受工程师和人们的青睐，已成为大跨度桥梁的主要桥型。本文充分利用前人在信号分析领域研究的成果和实际服役的斜拉桥，提出了解决Hilbert-Huang变换中的难点问题，并与小波分析进行对比，通过建立有限元模型，系统的研究了基于Hilbert-Huang变换的斜拉桥拉索损伤识别问题。 本文主要研究内容包括： 首先，通过分析Hilbert-Huang变换理论，给出了EMD结束准则，并分析了其理论中不成熟部分，通过与小波分析方法对比，给出了其在损伤识别中的优点，并引用算例证明了HHT变换较小波分析方法简便、有效。 其次，基于原始的能量变化曲线来判别噪声与信号的分界点缺乏稳定性缺点，并根据信号与噪声的不同的统计特性，提出了新的EMD去噪方法-基于自相关的函数特性EMD去噪方法，通过实验用该去噪方法与傅里叶变换滤波去噪方法及小波变换去噪方法进行比较分析，验证了所提方法的有效性。 再次，对端点效应的机制以及现有处理方法进行总结，在其基础上提出了一种自适应的端点相位正弦延拓方法(只对EMD进行端点效应处理)，仿真分析表明，该方法不仅比目前现有的延拓方法，筛选次数更少，提高信号的EMD分解精度，而且有较好的解决信号端点效应的作用，有效减小Hilbert谱的端点效应。 最后，将改进的Hilbert-Huang变换方法结合有限元分析模型，对在役斜拉桥拉索进行损伤识别分析讨论，通过实验分析，各损伤工况下均能有效的识别出拉索的损伤位置与程度。 综上，本文基于Hilbert-Huang变换的信号分析处理方法，在对给出EMD结束准则，运用提出的基于自相关的函数特性EMD去噪方法和自适应的端点相位正弦延拓方法，结合有限元模型，实现了对某一在役斜拉桥拉索的准确损伤定位与程度识别。 |
| 作者： | 余祥 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 李凤臣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东华理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
