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基于分布式无线智能传感器网络的结构模态识别
  • ISSN号:1005-0930
  • 期刊名称:《应用基础与工程科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB123[理学—力学;理学—工程力学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]烟台大学土木工程学院,山东烟台264005, [2]伊利诺伊大学香槟分校土木与环境工程系,美国61801, [3]中国地震局工程力学研究所,黑龙江哈尔滨150080
  • 相关基金:国家留学基金(2007106678); 国家自然科学基金(10872178,50809064); 山东省自然科学基金(Q2007F04); 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室开放基金
中文摘要:

利用美国伊利诺伊大学结构健康监测项目组研制的ISM400无线智能传感器,分别采用分布式和集中式数据采集方法,对一个简支层压板进行了振动测试试验.采用自然环境激励技术(NExT)和特征系统实现算法(ERA)相结合的一种时域联合算法,仅利用输出信号对结构模态参数进行识别,并将识别结果与有限元模型的计算结果进行了对比分析.根据分布式与集中式两种数据采集处理方法识别的振动频率和模态振型,与有限元数值模拟结果吻合较好,验证了基于分布式数据采集的无线智能传感器网络在结构模态识别中的可行性.在大型土木工程结构需要布置大量传感器时,分布式无线智能传感器网络因其高度集成化和节约电源等优点,比采用传统的集中式数据采集方法更加高效实用.

英文摘要:

This paper presents the vibration test of a simply supported plywood plate using ISM400 wireless smart sensor developed by the Illinois Structural Health Monitoring Project(ISHMP).Decentralized data aggregation(DDA)as well as centralized data collection(CDC)was used for data acquisition and processing.Then a time domain algorithms integrating natural excitation technique(NExT)and eigensystem realization algorithm(ERA),was applied to identify modal parameters of the plate and the identification result was compared with the finite element result.The modal parameters(i.e.natural frequency and mode shape)identified from experimental data using DDA is not only in accordance with that using CDC,but also in accordance with the numerical simulation result,which shows that the wireless smart sensor networks(WSSN)based on DDA is reasonable and effective.Compared with conventional centralized processing technique,the unique features offered by distributed WSSN,including high integration and electrical energy saving,make deployment of a dense array of sensors on large civil structures both feasible and economical.

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期刊信息
  • 《应用基础与工程科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国自然资源学会
  • 主编:倪晋仁
  • 地址:北京大学环境大楼312室
  • 邮编:100871
  • 邮箱:jbse@iee.pku.edu.cn
  • 电话:010-62753153
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-0930
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3242/TB
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:7313