面向结构健康监测的传感器数量及位置优化研究 被引量：21

1

作者 何浩祥 闫维明 张爱林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期131-134,共4页

在能够反映结构特性的重要位置布置合理数量的传感器不但可以有效地降低结构健康监测成本,还可以提高监测系统处理信息的效率。根据结构系统可观性,分别给出了观测一般结构和重频结构的前若干阶目标模态所需要最少传感器数量的估计方法... 在能够反映结构特性的重要位置布置合理数量的传感器不但可以有效地降低结构健康监测成本,还可以提高监测系统处理信息的效率。根据结构系统可观性,分别给出了观测一般结构和重频结构的前若干阶目标模态所需要最少传感器数量的估计方法。提出一种选用Frobenius范数求最大化Fisher信息矩阵的方法,阐述了求最大化Fisher信息矩阵等价于选取具有最大能量的节点模态向量子集的结论。在此基础上并结合传感器优化布置的多重标准,提出基于节点能量和模态保证准则的传感器优化布置方法。数值算例的结果验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 模态分析 重频 优化布置 模态保证准则 结构健康监测

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一种多目标传感器优化布置方法及其应用 被引量：6

2

作者 李世龙 马立元 +1 位作者 李永军 王天辉 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1196-1203,共8页

为解决复杂结构损伤识别中的传感器优化布置问题,以某发射台为研究对象,提出了一种多目标传感器优化布置方法(multi-objective optimum sensor placement,简称MO-OSP)。从结构运动方程出发,推导了同时具有各自由度模态独立性信息、损伤... 为解决复杂结构损伤识别中的传感器优化布置问题,以某发射台为研究对象,提出了一种多目标传感器优化布置方法(multi-objective optimum sensor placement,简称MO-OSP)。从结构运动方程出发,推导了同时具有各自由度模态独立性信息、损伤灵敏度信息以及运动能量信息的综合信息矩阵。根据信息熵原理,以协调灵敏度矩阵条件数最小和信息矩阵最大为目标,构造了能够兼顾算法敏感性和鲁棒性的目标函数,进而实现测点优选。采用多个评价准则和损伤识别实例,将所提方法与已有的3种典型传感器优化布置方法进行了对比分析。结果表明,提出的MO-OSP方法能充分满足模态线性独立和损伤敏感性,还具有较强的抗噪声性能,是解决复杂结构损伤识别中传感器优化布置问题的有效方法。 展开更多

关键词 多目标 传感器优化布置 损伤识别 模态参数 发射台

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拱结构模态测试中传感器优化配置 被引量：8

3

作者 赵俊 聂振华 马宏伟 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期217-222,268,共6页

将有效独立法(EFI)和有效独立-驱动点残值法(EFI-DPR)应用到拱结构的模态分析传感器优化布置中,通过与传统的均分法(ED)进行数值和试验比较,找出传感器优化布置的有效方法和合理方案。首先利用Ansys有限元软件进行拱结构模态分析的数值... 将有效独立法(EFI)和有效独立-驱动点残值法(EFI-DPR)应用到拱结构的模态分析传感器优化布置中,通过与传统的均分法(ED)进行数值和试验比较,找出传感器优化布置的有效方法和合理方案。首先利用Ansys有限元软件进行拱结构模态分析的数值模拟,分别用3种方法对其进行传感器优化布置;然后分别用均方差最小准则和模态保证准则对其优化结果进行验证和比较,找出最适合的优化方法;最后结合拱结构模态试验,提出了传感器优化布置方案。结果表明,在拱结构模态试验中,ED法具有一定的合理性,但其随机性较大。EFI法克服了这一缺点,且随着传感器数目的改变,其均方差呈规律性变化,为确定传感器优化数目提供了依据,其优化效果优于其他两种方法。 展开更多

关键词 传感器优化布置 拱结构 模态测试 有效独立法

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桥梁结构气动导纳识别的随机子空间方法 被引量：11

4

作者 秦仙蓉 顾明 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期421-425,共5页

气动导纳是反映脉动风速谱与抖振力谱之间传递特性的一个重要函数,其精度直接影响着桥梁设计过程中对结构抖振响应估计的精度.首次提出的采用基于输出协方差估计的随机子空间方法来识别桥梁结构气动导纳,将风洞试验简化为一步性的工作,... 气动导纳是反映脉动风速谱与抖振力谱之间传递特性的一个重要函数,其精度直接影响着桥梁设计过程中对结构抖振响应估计的精度.首次提出的采用基于输出协方差估计的随机子空间方法来识别桥梁结构气动导纳,将风洞试验简化为一步性的工作,解除结构阻尼对识别精度的制约,降低风洞试验的难度和成本,缩短试验周期.通过对江阴长江公路大桥的气动导纳识别的实践,表明提出的方法可以成功地得到满足工程精度的气动导纳函数,且简单易行. 展开更多

关键词 桥梁结构 气动导纳 模态参数识别 随机子空间方法 风致振动

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紊流风场中桥梁气动导数识别的随机方法 被引量：8

5

作者 秦仙蓉 顾明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期73-77,共5页

气动导数是大跨桥梁结构颤振和抖振分析的重要依据。本文提出采用随机系统识别方法来识别紊流风场中的气动导数, 与当前应用较广的瞬态激励法及强迫激励法相比, 这类方法的优势在于: (1) 将紊流看作是激励, 而不是噪声, 更能反映结构... 气动导数是大跨桥梁结构颤振和抖振分析的重要依据。本文提出采用随机系统识别方法来识别紊流风场中的气动导数, 与当前应用较广的瞬态激励法及强迫激励法相比, 这类方法的优势在于: (1) 将紊流看作是激励, 而不是噪声, 更能反映结构实际工作状态下的特性; (2) 识别精度不受风速的制约, 可以获得较高折减风速下的气动导数; (3) 可直接在紊流风场中结构随机响应上进行识别, 无需任何人为外在激励, 试验更为简单易行。在风洞中完成了紊流风场中桥梁节段模型测振试验, 进一步利用本文的方法识别出气动导数。与相关文献提供的类似模型在均匀场和紊流场中识别结果的对比表明: 本文识别的气动导数是可靠的, 所提出的采用随机系统识别方法来识别紊流风场中气动导数的思路是可行的。 展开更多

关键词 气动导数 模态参数识别 随机子空间方法 风致振动 桥梁结构

原文传递

风雨共同作用下平板模型的气动导数试验研究 被引量：8

6

作者 顾明 许树壮 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期73-77,共5页

气动导数是大跨桥梁结构颤振和抖振分析中确定颤振临界风速和抖振响应的重要依据。在实际中 ,强风(特别是台风 )一般总伴随着暴雨。但遗憾的是 ,目前所有的研究均是在均匀风场或紊流风场中识别气动导数 ,而没有考虑暴雨的作用。本文采... 气动导数是大跨桥梁结构颤振和抖振分析中确定颤振临界风速和抖振响应的重要依据。在实际中 ,强风(特别是台风 )一般总伴随着暴雨。但遗憾的是 ,目前所有的研究均是在均匀风场或紊流风场中识别气动导数 ,而没有考虑暴雨的作用。本文采用随机系统识别方法 ,在模拟的风雨共同作用条件下识别了薄平板模型的气动导数。初步研究结果表明 ,风雨共同作用下平板结构的气动导数明显不同于仅有风作用的结果。 展开更多

关键词 薄平板 气动导数 风雨共同作用 风洞试验

原文传递

动力学方法测定物体弹性模量的研究 被引量：1

7

作者 张泽南 《大学物理实验》 2002年第2期1-3,共3页

针对学生实验中的常见问题 :用振幅法确定共振频率受“次极大”干扰 ,提出测定共振频率的另一种方法 ,即相位法。在实际操作时将两者结合使用 ,能取得更好的实验结果。

关键词 弹性模量 共振动频率 振幅法 相位法

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OMA模态参数的优化及盲分析技术探讨 被引量：6

8

作者 刘进明 应怀樵 章关永 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1016-1020,1040-1041,共5页

提出了运行状态模态分析(operational modal analysis,简称OMA)模态参数的优化和盲分析的方法。通过模态参数优化,在不丢失物理模态的前提下,所有分析方法的模态分析结果经过优化最终都可以得到统一。提出了在优化过程中清除虚假模态的... 提出了运行状态模态分析(operational modal analysis,简称OMA)模态参数的优化和盲分析的方法。通过模态参数优化,在不丢失物理模态的前提下,所有分析方法的模态分析结果经过优化最终都可以得到统一。提出了在优化过程中清除虚假模态的机制,由此可以实现完全自动化的OMA模态分析,即在选定频带范围内,不经过任何人机交互,都可以得到数学意义上最优的OMA模态分析结果。通过上海卢浦大桥的OMA试验对该优化算法及自动化分析算法进行了验证。结果表明,所提出的优化方法及自动化分析方法是可行的。自动化模态分析的方法操作简捷,分析结果不包含虚假模态,在数学意义上理论曲线和实测曲线最为吻合。 展开更多

关键词 运行状态模态分析 参数识别 优化 盲分析

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LAMOST平衡系统的传感器优化布置 被引量：1

9

作者 胡娜 崔向群 +1 位作者 杨德华 陆启帅 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期315-320,399,共6页

针对模态测试中的传感器优化布置问题,提出一种新的主元分析和组合MAC联合算法。首先,将多种传感器布置方法的结果形成原始特征数据矩阵,利用主元分析获得空间测点的主元和综合评价值,据此可以合理地大幅减少候选测点数目;其次,使用组合... 针对模态测试中的传感器优化布置问题,提出一种新的主元分析和组合MAC联合算法。首先,将多种传感器布置方法的结果形成原始特征数据矩阵,利用主元分析获得空间测点的主元和综合评价值,据此可以合理地大幅减少候选测点数目;其次,使用组合MAC法计算所有组合的MAC矩阵,取最大非对角元最小的一组作为最终选择;然后,以悬臂梁为例,分别用联合算法和4种传统算法对其进行传感器优化布置,通过3个评价准则的数值比较,证明联合算法的优越性;最后,将联合算法应用在望远镜LAMOST的平衡系统上,得到了两个方向上的传感器布置方案,进一步验证了联合算法的可行性。 展开更多

关键词 传感器优化布置 主元分析 有效独立法 模态动能 QR分解 模态保证准则 大天区面积多目标光纤光谱望远镜

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时域模态分析方法的研究及软件研发 被引量：10

10

作者 刘进明 应怀樵 +1 位作者 沈松 刘文峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期123-126,142,共5页

时域模态分析方法是当前国内外热门的课题。对主要的几种时域模态分析方法进行了研究总结。指出了时域模态分析方法的特点和存在的问题 ,并指出了编程中的一些要点 ,以及在使用时域模态分析方法时的一些要领 ,同时给出了时域法和频域法... 时域模态分析方法是当前国内外热门的课题。对主要的几种时域模态分析方法进行了研究总结。指出了时域模态分析方法的特点和存在的问题 ,并指出了编程中的一些要点 ,以及在使用时域模态分析方法时的一些要领 ,同时给出了时域法和频域法的对比以及仿真计算结果。如果时域模态分析方法的软件设计合理 ,使用得当 ,就能得到可靠的分析结果 ;使得时域模态分析方法不需要已知激励力、能同时识别多阶很密集的模态等优点充分展示出来。 展开更多

关键词 时域模态 特征系统实现算法 随机子空间法 复指数方法

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时域模态分析方法的研究及软件研发 被引量：1

11

作者 刘进明 应怀樵 +1 位作者 沈松 刘文峰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第z2期739-743,共5页

时域模态分析方法是当前国内外热门的课题.本文对主要的几种时域模态分析方法进行了研究总结.指出了时域模态分析方法的特点和存在的问题,以及编程中的一些要点和在使用时域模态分析方法时的一些要领,同时给出了时域法和频域法的对比以... 时域模态分析方法是当前国内外热门的课题.本文对主要的几种时域模态分析方法进行了研究总结.指出了时域模态分析方法的特点和存在的问题,以及编程中的一些要点和在使用时域模态分析方法时的一些要领,同时给出了时域法和频域法的对比以及仿真计算结果.如果时域模态分析方法的软件设计合理,使用得当,就能得到可靠的分析结果,使得时域模态分析方法不需要已知激励力、识别密集模态效果好等优点充分展示出来. 展开更多

关键词 时域分析 随机子空间法 复指数方法

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