基于振动传递率函数和支持向量机的结构损伤识别方法

摘要

本发明涉及结构损伤识别领域，特别涉及一种基于振动传递率函数和支持向量机的结构损伤识别方法，利用加速度响应构造振动传递率函数，将振动传递率函数的幅值作为分析信号，通过小波包分解与重构获得各频带信号，并计算得到各频带信号的能量E_Nj，将结构损伤前后各频带信号的能量的变化量⊿E_Nj作为损伤特征指标，利用支持向量机的模式识别功能进行结构损伤识别。本发明的结构损伤识别方法不受激励幅值影响，同时避免了神经网络结构难于确定以及易陷于局部极小化等问题的结构损伤识别方法，可操作性强，提高了处理精度，简化了损伤识别过程。

主权项

一种基于振动传递率函数和支持向量机的结构损伤识别方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：获取结构损伤前后部分测点的加速度响应信号，通过傅里叶变换计算振动传递率函数：$T_{\mathrm{ij}\left(\omega \right)}=\frac{A_{i\left(\omega \right)}}{A_{j\left(\omega \right)}}---\left(1\right)$式中，A_i(ω)，A_j(ω)为响应信号的傅里叶变换；步骤2：对步骤(1)所得的振动传递率函数的幅值进行N层小波包分解与重构，提取各频带范围的信号，计算各频带信号的能量：$E_{\mathrm{Nj}}=\underset{k=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\left|d_{\mathrm{jk}}\right|}^2---\left(2\right)$式中，d_jk为重构信号D_Nj的第k个离散点的幅值，n表示重构信号D_Nj的离散点的个数，j＝0，l，…，2^N‑1，k＝1，2，…，n；将结构损伤前后振动传递率函数幅值的小波包分解能量变化量⊿E_Nj作为损伤特征指标；步骤3：将步骤(2)所得的⊿E_Nj的损伤特征指标，利用支持向量机的模式识别功能进行结构损伤识别。