橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分,準確得到結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)對于橋梁健康監(jiān)測具有重要意義�，F(xiàn)有的模態(tài)參數(shù)識別是基于對振動響應數(shù)據(jù)的處理和分析,對于實際橋梁結(jié)構(gòu)來說,振動信號的成分往往十分復雜,振動測試信號大多是非平穩(wěn)信號。為了從非平穩(wěn)的振動測試信號中得到橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)更精準的振動信息,就需要一個更好的信號處理方法。因此,采用自適應的時頻分析方法-局部均值分解,并對該算法做出相關(guān)改進來分析和處理非平穩(wěn)信號,最后結(jié)合隨機減量法,實現(xiàn)對橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的識別。主要研究內(nèi)容如下：1、系統(tǒng)闡述了局部均值分解的基本原理和實現(xiàn)流程,結(jié)合經(jīng)驗模態(tài)分解,對比分析了局部均值分解方法中優(yōu)點和一些不足,并針對這些不足做出改進：包括依據(jù)信號自身內(nèi)部規(guī)律,引入自適應極值點匹配延拓法改善局部均值分解中的端點效應問題；根據(jù)白噪聲的統(tǒng)計特性,采用互補白噪聲的方法防止分解中的模態(tài)混疊問題；根據(jù)Hermite插值函數(shù)的優(yōu)越性,提高該方法的計算效率。2、詳細介紹了基于局部均值分解的模態(tài)參數(shù)識別基本理論和流程,并將該方法應用于仿真算例：包括對三自由度彈簧系統(tǒng)識別,并將識別結(jié)果與理論解析解對比分析,證明該識別方法的正確性；對有限元仿真算例進行識別,并與基于經(jīng)驗模態(tài)分解的模態(tài)識別結(jié)果進行對比,證明該方法能夠很好的適用于橋梁結(jié)構(gòu)。3、分別識別出某斜拉橋?qū)嶒災Ｐ秃湍炒罂缍刃崩瓨虻哪B(tài)參數(shù),并與隨機子空間算法的識別結(jié)果進行對比分析,以驗證本文算法對實際橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別的有效性和實用性。
【學位單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：U446
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 信號分析的發(fā)展
        1.2.2 橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別研究現(xiàn)狀
        1.2.3 LMD研究概況
    1.3 本文研究內(nèi)容和安排
第2章 局部均值分解的基本理論及改進
    2.1 基本概念
        2.1.1 頻率和瞬時頻率
        2.1.2 單分量信號與多分量信號
        2.1.3 調(diào)頻和調(diào)幅信號
    2.2 局部均值分解(LMD)基本理論
    2.3 LMD與EMD的對比研究
    2.4 局部均值算法的改進
        2.4.1 LMD中的端點效應處理
        2.4.2 LMD中的模態(tài)混疊
        2.4.3 基于四次Hermit插值的LMD方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別
    3.1 基于LMD的模態(tài)參數(shù)識別方法
        3.1.1 基本理論
        3.1.2 隨機減量技術(shù)
        3.1.3 模態(tài)識別過程
    3.2 三自由度體系仿真算例
        3.2.1 解析計算結(jié)果
        3.2.2 模態(tài)參數(shù)識別結(jié)果分析
    3.3 簡支梁橋仿真算例
        3.3.1 簡支梁橋模型
        3.3.2 白噪聲激勵
        3.3.3 模態(tài)參數(shù)識別結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別應用實例
    4.1 斜拉橋模型試驗
        4.1.1 模型試驗介紹
        4.1.2 試驗內(nèi)容介紹
        4.1.3 模態(tài)參數(shù)識別結(jié)果分析
    4.2 某大跨斜拉橋模態(tài)參數(shù)識別
        4.2.1 工程背景
        4.2.2 主梁豎向模態(tài)參數(shù)識別
        4.2.3 主梁橫向模態(tài)參數(shù)識別
        4.2.4 主塔模態(tài)參數(shù)識別
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
    一、本文結(jié)論
    二、研究展望
致謝
參考文獻

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本文編號：2845134