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考虑敏感性和鲁棒性相协调的多维传感器优化布置方法
  • ISSN号:1004-4523
  • 期刊名称:振动工程学报
  • 时间:2013.8.15
  • 页码:467-476
  • 分类:TU973.23[建筑科学—结构工程] O329[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学建设工程学部土木工程学院,辽宁大连116023
  • 相关基金:国家自然科学基金委创新研究群体基金资助项目(51121005);国家优秀青年科学基金资助项目(51222806);国家自然科学基金面上项目(51178083);大连理工大学高校基本科研业务费科研专题项目(DUT13YQ105)
  • 相关项目:结构健康监测
中文摘要:

为了有效地布置多维传感器,将传感器优化布置方法中经典的三维有效独立法(EfI3)推广到了其他维数,分别给出了适用于高层建筑的EfI2和EfI5算法;针对以往算法不能考虑结构自身不适定性的问题,提出了一种能够综合考虑结构反应信息敏感性以及系统鲁棒性相协调的优化方法,该方法通过E测试矩阵使Fisher信息矩阵获得最大值,且能够保证在迭代过程中振型矩阵的条件数最小;以广州新电视塔为例,采用模态保证准则、Fisher信息矩阵行列式,以及振型矩阵条件数3种优化准则,对比分析了仅考虑水平振动,以及同时考虑水平振动和空间扭转的传感器优化布置效果,证明了方法的可行性和优越性.

英文摘要:

In order to effectively arrange multi-dimensional sensors,the classical triaxial effective independence (EfI3) are extended to other dimensions,leading to EfI2 and EfI5 algorithms for high-rise buildings.In that the previous algorithms didn't consider the ill-posedness of modal matrix,the optimal method is proposed in the coordination of both structural response sensitivity and system robustness.This method result in the maximal value of the Fisher information matrix through the adjustment of the EfI measure matrix,and ensure the minimum condition number of the modal shape matrix during the iteration process.Finally,taking the Guangzhou new TV tower as an example,the sensor placement configurations,which considers merely horizontal vibration,and considers both the horizontal vibration and spatial torsion,respectively,are analyzed by using three evaluation criteria,namely,the modal assurance criterion,the Fisher information matrix determinants,and the condition number.Numerical results indicate that the proposed method is efficient and effective.

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期刊信息
  • 《振动工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国振动工程学会
  • 主编:刘人怀
  • 地址:南京市御道街29号
  • 邮编:210016
  • 邮箱:zdxb@nuaa.edu.cn
  • 电话:025-84895885
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4523
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1349/TB
  • 邮发代号:28-249
  • 获奖情况:
  • 1995年江苏省首届期刊质评一级期刊,1997年获中国科协优秀期刊,1999年获国家自然科学基金委经费资助
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12831