一种基于常参数的大变形板非线性振动信号相空间重构方法

    公开(公告)号:CN110378065A

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201910687320.1

    申请日:2019-07-29

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06F17/50 G01H17/00

    摘要: 本发明公开了一种基于常参数的大变形板非线性振动信号相空间重构方法,包括以下步骤:(1)通过传感器采集大变形板一维振动信号;(2)对采集的振动信号进行前处理,包括降噪、归一化等措施,得到规范化的大变形板非线性振动信号;(3)选取相空间重构允许的最小嵌入维和最短时间延迟,作为大变形板一维振动信号的相空间重构参数;(4)采用所设常参数对大变形板一维振动信号进行相空间重构,得到重构相空间;(5)选取旋转角对其进行旋转变换,得到重构相空间S。本发明采用常参数对大变形板非线性振动信号进行相空间重构,无需确定最优嵌入维数、最优时间延迟,提高了重构效率和准确性。

    一种使用激光量测模态Teager-Kaiser能量的CFRP分层检测方法

    公开(公告)号:CN110346290A

    公开(公告)日:2019-10-18

    申请号:CN201910648997.4

    申请日:2019-07-18

    申请人: 河海大学

    发明人: 徐炜 曹茂森 崔丽

    IPC分类号: G01N21/00 G01H9/00

    摘要: 本发明公开了一种使用激光量测模态Teager-Kaiser能量的CFRP分层检测方法,首先使用激光扫振获取CFRP层合结构的模态振型;接着计算模态振型的模态Teager-Kaiser能量;然后对模态Teager-Kaiser能量进行奇异值分解;最后寻找模态Teager-Kaiser能量奇异成分,根据其能量奇异峰识别与定位分层。本发明集成了非接触激光量测技术和模态Teager-Kaiser能量新物理量,相比于传统的接触式传感器和模态振型,激光扫振量测的Teager-Kaiser模态能量奇异成分能更准确地识别与定位CFRP层合结构分层。

    基于同步压缩变换的索承桥梁瞬时索力计算方法

    公开(公告)号:CN110285909A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910602989.6

    申请日:2019-07-05

    申请人: 河海大学

    发明人: 曹茂森 张鑫

    IPC分类号: G01L5/04 G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种基于同步压缩变换的索承桥梁瞬时索力计算方法,该方法的具体步骤包括:确定拉索名义索长、线密度等拉索结构基本力学参数,采集拉索振动的加速度响应信号;对加速度响应数据进行预处理;计算加速度振动响应数据的短时傅立叶谱,利用同步压缩变换提取瞬时频率脊线;提取频率峰值,利用频率与索力的函数关系计算当前时变索力。本发明可用于分析桥梁拉索结构的振动响应信号,进而实时监测拉索时变索力变化,相比于传统的索力计算方法,本方法能够在单加速度传感器与低采样频率条件下实时监测时变索力,满足现有工程实际,为拉索结构的性能评估与寿命预测,以及拉索结构的超限预警提供参考,能够有效服务索承桥梁拉索管养工作。

    一种复合材料层合梁分层损伤位置检测方法

    公开(公告)号:CN109001380A

    公开(公告)日:2018-12-14

    申请号:CN201811009412.6

    申请日:2018-08-31

    申请人: 河海大学

    发明人: 曹茂森 沙刚刚

    IPC分类号: G01N33/00

    摘要: 本发明公开了一种复合材料层合梁分层损伤位置检测方法,步骤包括:量测复合材料层合梁前10阶损伤前后的固有频率及损伤后的振型;计算固有频率相对变化率,并将其标准化;计算振型一阶导数的平方,并将其标准化;根据标准化的固有频率相对变化率和振型一阶导数的平方,计算前10阶单阶分层损伤指标,将前10阶单阶分层损伤指标连乘得到整体分层损伤指标;根据整体分层损伤指标最大值出现的位置确定分层损伤位置。本发明可用于分析复合材料层合梁分层损伤前后的固有频率和损伤后的振型,进而判断分层损伤位置。

    一种计算Timoshenko梁高阶自然频率准确解的方法

    公开(公告)号:CN106776483A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611106816.8

    申请日:2016-12-06

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06F17/18

    CPC分类号: G06F17/18

    摘要: 本发明公开了一种计算Timoshenko梁高阶自然频率准确解的方法,在梁长度方向上建立若干个局部坐标系,通过局部坐标系将梁分成若干个梁段;然后在相邻两个梁段之间建立位移、转角、弯矩和剪力的连续性条件方程,并根据梁的边界类型,在梁两端建立4个边界条件方程;最后将各梁段的横向位移以及弯曲引起的截面转角分别对应代入连续性条件方程和4个边界条件方程得到齐次线性方程组,通过依次赋值圆频率代入齐次线性方程组中求解Timoshenko梁各阶自然频率。本发明能突破现有计算Timoshenko梁高阶自然频率准确解的瓶颈,极大地扩展求解范围,实现Timoshenko梁高阶自然频率准确解的计算。

    一种抗噪的使用振型检测梁类结构损伤的方法

    公开(公告)号:CN105973554A

    公开(公告)日:2016-09-28

    申请号:CN201610322538.3

    申请日:2016-05-13

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01M7/02

    CPC分类号: G01M7/022 G01M7/025

    摘要: 本发明公开了一种抗噪的使用振型检测梁类结构损伤的方法,首先将调制参数引入高斯函数,并求其二阶导数,得到用于辨识梁类结构损伤的函数;接着通过在该函数中引入尺度参数,得到适应于噪声环境下辨识梁类结构损伤的函数;然后将梁类结构的振型信号与此抗噪的损伤辨识函数做卷积运算,如果卷积运算结果中存在噪声干扰,则逐步增大尺度参数,直至噪声干扰消失;最后根据卷积运算结果中是否出现峰值来判断梁类结构中是否存在损伤,并根据峰所在位置确定损伤位置。本发明集成了降噪和损伤特征辨识两个功能,能在环境噪声干扰下准确判断梁类结构局部损伤的出现并检测出损伤的位置。

    一种基于神经网络的高拱坝模型试验相似材料配合比确定方法

    公开(公告)号:CN113793653B

    公开(公告)日:2024-07-23

    申请号:CN202110934011.7

    申请日:2021-08-13

    申请人: 河海大学

    摘要: 本发明提供了一种基于神经网络的高拱坝模型试验相似材料配合比确定方法,属于大坝模型试验领域。本方法包括以下步骤,S1:依据初步设计的正交实验方案及其力学性能测试结果,建立相似材料的训练样本集;S2:建立用于指示相似材料配合比参数与相似材料力学性能关系的人工神经网络,利用所述训练样本集训练所述人工神经网络,得到目标人工神经网络;S3:利用所述目标人工神经网络和进一步设计的细化实验方案,计算得到相似材料配合比参数和相似材料力学性能的直接映射集;S4:依据高拱坝模型试验的力学性能需求,结合拟合误差指标在所述直接映射集中选取与所述力学性能需求对应的相似材料配合比参数。本方法节省了大量设计的时间、成本和资源。

    一种结构损伤区域识别方法、系统、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN117951522A

    公开(公告)日:2024-04-30

    申请号:CN202410061443.5

    申请日:2024-01-16

    摘要: 本发明提供了一种结构损伤区域识别方法、系统、计算机设备及存储介质,属于结构工程领域,包括:构建工程结构的损伤模型及结构的损伤量化指标,并对损伤模型进行有限元分析,根据分析结果构建初始数据集;基于初始数据集构建损伤模型的BPNN代理模型;融合损伤模型的虚拟实测输出与BPNN模型预测输出构建目标函数;并选择粘菌算法SMA优化目标函数;将待测工程结构的弹性模量输入目标函数,输出粘菌算法SMA中最佳搜索个体位置,将最佳搜索个体位置作为待测结构的损伤区域,再根据损伤量化指标计算损伤的严重程度。本发明打破了现有损伤识别方法难以高效应用于复杂结构损伤识别的局限性,为实际工程中在线健康监测提供了有益的探索。

    一种具有抗噪声功能的桥梁拉索瞬时索力计算方法

    公开(公告)号:CN110807220B

    公开(公告)日:2022-08-26

    申请号:CN201911032257.4

    申请日:2019-10-28

    摘要: 本发明公开了一种具有抗噪声功能的桥梁拉索瞬时索力计算方法,该方法的步骤包括确定拉索名义索长、线密度等拉索结构基本材料参数;采集拉索振动的加速度响应信号,对加速度响应数据进行预处理;计算加速度振动响应数据的波包变换;利用同步挤压变换提取瞬时频率脊线;提取频率峰值,利用频率与索力的函数关系计算当前时变索力。本发明可用于实时计算拉索的瞬时索力变化,相比于传统的索力计算方法,本方法能够在环境噪声、单加速度传感器、低采样频率条件下仍能有效监测瞬时索力,满足实际工程应用条件,为拉索的超限预警提供技术支持,能够有效服务于桥梁管理和养护工作。