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环境激励下基于小波变换和奇异值分解的结构模态参数识别
  • ISSN号:1004-4523
  • 期刊名称:《振动工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB123[理学—力学;理学—工程力学;一般工业技术] TU317[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:[1]同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(50538020);国家科技部973项目(2002CB412709);上海市科委“登山计划”(062112007);土木工程防灾国家重点实验室团队重点课题(ZD-08-05)
中文摘要:

采用小波变换和奇异值分解相结合的方法对环境激励下结构的模态参数进行识别。首先对环境激励下的时不变结构的加速度响应进行协方差分析得到时域协方差响应,利用小波变换将协方差响应转换到时/频域中,沿每一个尺度点提取协方差响应的小波系数阵,然后对提取的小波系数阵进行奇异值分解得到奇异值和奇异向量,最后从重构的奇异值和奇异向量中识别出结构的模态参数。文章通过3自由度系统数值算例分析了该方法的抗噪性能,结果表明该方法具有很好的抗噪能力,在15dB噪声干扰下能够稳定和准确地识别出结构的模态参数,且比直接用小波变换方法识别的结果更准确;并通过东海大桥主航道斜拉桥模态参数识别的例子进一步验证该方法的实际应用可行性。

英文摘要:

Structural modal parameters were identified using the method of wavelet transform and singular value decomposition under ambient excitation. Assuming that the structural system was time-invariant and the ambient excitations were white noise, the covariance response of structural accelerations were calculated from response data measured at multiple locations of the structure; and wavelet transform was imposed to obtain the wavelet coefficient matrix of the covariance response. Then the singular value decomposition was adopted to decompose the wavelet coefficient matrix at each wavelet scale, and the modal parameters could be identified exactly from the singular value and singular vector. A numerical example of three-degree-of-freedom structure was used to analysis the noise resistance of the method. Results show that the method does not seen to be affected at the presence of 15 dB measurement noise and at same time the accuracy was better than that using a conventional wavelet transform method. Finally the result of a cable-stayed bridge validated the method.

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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