小波降噪在结构损伤识别中的应用

《小波降噪在结构损伤识别中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201373143学校代码10487密级硕士学位论文小波降噪在结构损伤识别中的应用学位申请人：陈侨学科专业：建筑与土木工程指导教师：翁顺副教授答辩日期：2015年5月17号AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringWaveletNoiseReductioninStructuralDamageIdentificationCandidate:ChenQiaoMajor:ArchitectureandCivilEng

2、ineeringSupervisor:Assoc.Prof.WengShunHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要结构健康监测已逐渐发展成为土木工程结构领域研究的热点，损伤识别是结构健康监测的重要环节，在实际工程中，一般使用动态响应实测数据对结构进行损

4、伤识别。基于实际情况，在进行损伤识别的研究过程中，都会将噪声作为考虑因素。本文以此为出发点，以小波分析为工具，对含噪结构响应信号进行降噪处理，使得结构本身信息在待处理信号中更加凸显，避免噪声对于损伤识别效果的干扰。首先，探究了影响结构本身响应信号的因素，对常见土木工程结构在常见荷载作用下的响应信号进行了分析。了解分析结构自身响应信号特点，并将其和噪声信号相对比，此工作有利于对结构自身有用信号和噪声信号进行区分，使得降噪工作具有针对性，以获得更加良好的降噪效果。然后，利用小波降噪的三种方法对含噪信号进行降噪处理，以降噪前后信号信噪比的变化和均方根误差为

5、评价指标，验证了小波降噪方法的有效性，并探究了小波分解层数和小波函数的选择对于降噪效果的影响。通过时域和频域内降噪前后信号的对比，分析降噪效果。对降噪方案中小波函数选择，分解层数选择，阈值选取规则和阈值量化函数等参数选择给出建议。最后，利用简支梁模型算例，在各种工况下，分别对未加噪信号、加噪信号、降噪后信号进行损伤识别。通过对比损伤识别结果，探究小波降噪方案在损伤程度、损伤位置、噪音强度等影响因素下的适用范围，对小波阈值降噪方法适用工况给出建议。本文以小波分析为载体，研究土木工程领域中降噪方法，对小波降噪方案中各种参数给予建议，为实际工程结构信号分析

6、提供依据，具有重要的科学意义和广阔的应用前景。关键词：结构健康监测；损伤识别；信号处理；噪声；小波降噪I华中科技大学硕士学位论文Structuralhealthmonitoringhasbeenwidelystudiedinthefieldofcivilengineeringstructures.Damageidentificationisanimportantpartofstructuralhealthmonitoring.Themeasureddynamicresponsesdata,whichincludesboththeusefulinfor

7、mationandthenoise,isusedinthevibrationbaseddamageidentification.Inconsequence,thedamageidentificationresultsisinevitablyinfluencedbythenoisedata.Basedonwaveletanalysis,thisthesistakesadeeperlookattheinfluenceofnoiseondamageidentification,toeliminatethenoiseinthestructurerespons

8、esignalandthusavoidingtheinterfereofdamageidentificati