基于MSVAR模型的非线性损伤识别方法

作者：郑泓; 段忠东^*; 欧进萍

来源：工程力学, 2021, 38(10): 34-73.

DOI：10.6052/j.issn.1000-4750.2020.10.0729

• 结构健康监测
• 非线性损伤识别
• 马尔科夫区制转移向量自回归模型
• 信息熵
• 裂缝宽度

实际工程中出现的损伤往往具有非线性特征,比如裂缝开合导致结构刚度呈现明显的双线性特性。采用简单的线性模型会遗漏与损伤相关的非线性信息,进而影响到损伤识别结果的可靠性。为解决上述问题,该文提出基于马尔科夫状态转移向量自回归模型(MSVAR)的非线性损伤识别方法。该方法假定损伤会导致结构振动响应出现非线性特征,利用MSVAR模型隐状态平滑概率能够反映数据非线性变化的特点,构造信息熵作为损伤预警指标监测结构损伤状态。MSVAR模型的自回归系数包含损伤位置信息,可据此构造损伤定位向量确定裂缝位置,以裂缝位置处的层间位移(平滑概率由0突变到100%时)表征裂缝宽度。最后通过数值算例和模型试验验证该文所提方法在裂缝类型损伤识别的有效性。

• 单位
  土木与环境工程学院; 哈尔滨工业大学（深圳）