加速度频域积分中低频截止频率的优化取值

作者：余遥遥; 李洋^*

来源：江苏建筑, 2023, (04): 31-78.

• 加速度积分
• 频域积分
• 低频敏感性
• 截止频率
• 有限元仿真

结构健康监测领域中，往往通过测试结构的加速度响应并通过积分来得到结构的位移响应。加速度积分的方法有很多种，其中频域积分方法具有计算速度快、稳定性高等优点，但由于受到低频敏感性的影响，应用受到较大限制。现有研究成果对加速度频域积分中截止频率的选择还未形成统一认识，文章就这一问题展开了深入研究。首先阐述了造成频域积分低频振荡的原因，然后通过对简谐信号的大规模数值计算，拟合出了最优截止频率的计算公式，并通过计算分析得出，最优截止频率的大小与采样频域和采样点数不存在必然关系，只与加速度信号基频线性相关。最后采用有限元仿真计算，对比了文章积分方法得出的位移与SAP2000计算位移的差异，二者平均峰值误差为1.96%，满足工程测试精度的要求。