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公开(公告)号：CN118820717A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410915414.0
申请日：2024-07-09
申请人： 河海大学 , 滁州学院 , 安徽省交规院工程智慧养护科技有限公司
IPC分类号： G06F18/20 , G06F18/2131 , G06F17/16 , G06F123/02
摘要： 本发明提供基于多源模态子空间辨识的结构运行模态分析方法及系统，属于结构模态分析领域，包括：采集结构运行过程中的振动响应，形成振动响应的观测信号并将观测信号进行希尔伯特变换构造解析观测信号；对解析观测信号进行白化处理得到白化信号；根据白化信号计算不同时间延迟的时延协方差矩阵，进行对角化得到复模态矩阵和复模态响应；计算时延协方差矩阵，并构建块托普利茨矩阵；根据块托普利茨矩阵进行奇异值分解，得到系统矩阵；根据复模态矩阵得到振型对系统矩阵进行特征值分解，根据特征值计算获得固有频率和阻尼比。该方法同时吸收参数化和非参数化的优点并能克服各自方法的不足，能够更精确获得模态参数识别结果。
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公开(公告)号：CN118820718A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410915438.6
申请日：2024-07-09
申请人： 河海大学 , 安徽省交规院工程智慧养护科技有限公司 , 苏交科集团股份有限公司
IPC分类号： G06F18/20 , G06F18/10 , G06F18/2135 , G06F17/16
摘要： 本发明提供一种结构模态参数识别方法、系统及介质，属于结构模态分析技术领域，包括：采集结构的振动响应信号；对振动响应信号进行中心化处理和白化处理，得到去相关振动响应信号；采用独立成分分析分离去相关振动响应信号中的独立成分，得到模态响应信号；根据模态响应信号计算时延协方差矩阵，采用时延协方差矩阵构造块托普利兹矩阵；对块托普利兹矩阵进行奇异值分解，分别获得能观性矩阵和能控性矩阵，根据能观性矩阵构建系统矩阵；对系统矩阵进行特征值分解，获得系统矩阵的特征值；基于系统矩阵的特征值计算获得结构的自振频率和阻尼比。该方法有效提高了模态参数识别的精度。
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公开(公告)号：CN118673350A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410820214.7
申请日：2024-06-24
申请人： 河海大学 , 上海交通大学 , 安徽省交规院工程智慧养护科技有限公司
IPC分类号： G06F18/23213 , G06F18/10 , G06F18/213
摘要： 本发明提供基于多重解析信号提取的结构工作模态分析方法及系统，属于结构模态分析领域，包括：获取振动响应信号，构造解析振动响应信号；对解析振动响应信号进行白化处理；考虑时间延迟，计算白化解析振动响应信号的时延协方差矩阵，构造对称矩阵，并进行特征分解构建解析模态响应信号和模态矩阵；计算功率谱密度函数，确定两个真实模态和虚假模态的判别指标，构成二维数据点，通过二维数据点采用C均值聚类算法进行聚类，得到真实模态和虚假模态对应的两组数据点；根据聚类结果获得真实模态对应的实模态响应信号和振型向量，计算结构阻尼比和自振频率。该方法实施方便快捷，计算量小，可通过聚类自动甄别真实模态和虚假模态。
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公开(公告)号：CN118673348A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410820209.6
申请日：2024-06-24
申请人： 河海大学 , 上海交通大学 , 安徽省交规院工程智慧养护科技有限公司
IPC分类号： G06F18/23 , G06F18/2135 , G06N3/126
摘要： 本发明提供基于模态特征智能聚类的结构模态参数识别方法及系统，属于结构模态分析领域，包括：采用主成分分析构造去相关振动响应信号；构造时延协方差矩阵，求解模态矩阵和模态响应向量；根据模态响应向量计算若干归一化模态特征指标；随机生成若干组聚类方案，按照与聚类中心距离最小的原则进行分配，得到两个簇；构造高维解向量，计算各模态特征向量与对应聚类中心的距离之和；将各高维解向量作为个体组成初始种群，将各模态特征向量与对应聚类中心的距离之和作为适应度函数，进行种群迭代更新得到最优聚类方案；提取真实模态的簇对应的模态响应，识别结构自振频率和阻尼比。该方法有效分离各阶模态响应并根据模态特征实现模态参数自动识别。
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公开(公告)号：CN114861489B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202210402995.9
申请日：2022-04-18
申请人： 河海大学 , 中国三峡建工(集团)有限公司 , 苏交科集团股份有限公司 , 滁州学院
IPC分类号： G06F30/23 , G06F17/18 , G06F111/08 , G06F111/10
摘要： 本发明提供了rPCK代理模型辅助的结构动参数辨识方法，属于结构工程领域。包括以下步骤：建立能够概略反映待分析结构系统的有限元模型；建立动参数空间样本集；采用概率有限元分析，建立动参数空间样本集驱动的结构系统响应空间样本集；建立能够将动参数空间样本集映射到结构系统响应空间样本集的鲁棒多项式混沌‑克里金(rPCK)代理模型；以实测的结构系统响应驱动rPCK代理模型，进而采用贝叶斯推断进行结构动参数辨识，以贝叶斯后验估计均值作为结构动参数估计值。本发明所提方法突破了现有确定性参数辨识方法难以精确辨识结构动参数的局限性，为建立工程实际结构系统的高保真有限元模型创造了条件。
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公开(公告)号：CN110378065B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN201910687320.1
申请日：2019-07-29
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。
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公开(公告)号：CN114894896B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202210504534.2
申请日：2022-05-10
申请人： 河海大学 , 苏交科集团股份有限公司 , 滁州学院
IPC分类号： G01N29/04 , G01N29/44 , G06F18/213 , G06F18/24
摘要： 本发明提供了一种具有无损非线性免疫力的呼吸裂纹检测方法，包括：在待检测结构上布置振动传感器，对结构置施加简谐荷载，并采集振动信号；对振动信号执行信号插值处理获得插值信号；搜寻上、下零点；基于上、下零点将已插值信号分割为正、负响应值半周期信号；将正、负响应值半周期信号中的偶数部分进水平镜像得到正、负响应值全周期信号；分别连接正、负响应值全周期信号获得正分量与负分量；对正负分量进行振动信号频率识别处理获得正、负分量的振动频率；根据正、负分量的振动频率计算呼吸裂纹发展程度指标。本方法不需要基线数据，张开和闭合频率是在同一结构同一条件下获得，能够排除其他非线性因素的干扰，避免了检测过程中出现的误判。
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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
申请人： 滁州学院 , 河海大学 , 安徽省交通科学研究院
IPC分类号： G06F18/214 , G06F30/23 , G06F30/27 , G06F119/02
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。
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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
IPC分类号： G06F30/13 , G06F30/20 , G06F119/14
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。
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公开(公告)号：CN111832442B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202010599658.4
申请日：2020-06-28
IPC分类号： G06K9/00 , G06F30/13 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种从海量桥梁动态应变数据中自动化分离温度应变成分的方法。本方法基于应变监测数据的EMD分解，采用高斯混合模型聚类(GMM)，由EMD分解所产生IMFs的Hilbert边际谱变化特征，对IMFs进行属性分类，实现从监测应变中自动化分离温度效应。本发明克服了传统方法中预设温度效应阈值参数而引发的精度低且不具普适性、需人工干预而无法达到自动化实施的局限性，能够自动化地从桥梁动态应变数据中高精度、自适应、无参数分离温度应变成分，且抗噪性好，适应了从海量桥梁应变数据中在线、瞬时分离温度应变成分的工程需求，具有广泛的工程应用潜力。
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