基于S变换的波动理论识别结构损伤

作者：陈欣; 李旭; 孟浩; 常军^*

来源：常州工学院学报, 2020, 33(02): 17-25.

• 波动理论
• S变换
• 结构损伤识别
• 环境激励

基于波动理论的结构损伤识别方法因其物理概念明确、敏感性高、识别直接等优势而越来越受到青睐。S变换作为小波变换和短时傅里叶变换的继承和发展,相对于傅里叶变换免去了窗函数的选择,改善了窗宽的固定缺陷。因此,提出了一种基于S变换的波动理论识别结构损伤的方法。对结构输出信号进行S变换,通过传递函数可以求出波在结构中的传播速度。根据波动理论建立了波在结构中的传播速度与结构刚度的关系,进而构建了基于刚度的波动损伤指标。利用损伤指标判断损伤状况,包括结构是否损伤、损伤位置和损伤程度。最后通过环境激励下弹性分层剪切梁的数值模型对该方法进行有效性验证,结果表明,该方法能够有效识别结构损伤位置,且能够识别出损伤程度。研究结果对结构健康监测在实际工程中的应用有一定支撑作用。

• 单位
  苏州科技大学; 土木工程学院