基于EMD与IMF能量的桥梁应变温度效应成分的提取.pdf

《基于EMD与IMF能量的桥梁应变温度效应成分的提取.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第32卷第7期2015年7月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．32No．7Jul．2015doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2015．07．011基于EMD与IMF能量的桥梁应变0日皿度效应成分的提取李苗1’2，任伟新3，黄天立2，王宁波2(1．湖南城市学院土木工程学院，湖南益阳413000；2．中南大学土木工程学院，湖南长沙410075；3．合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009)摘要：为通过经验模态分解提取桥梁监测动应变信号中具有周期趋势特点的温度效

2、应成分(温度应变)，需确定温度应变的多阶本征模态函数(IMF)构成。首先在时域与频域分别对信号各阶IMF的能量进行分析，再综合IMF的能量突变阶数和边际谱相关系数得到IMF阶数阈值，最后根据闽值选取多阶IMF重构信号中的周期趋势成分，达到提取应变信号中温度效应成分的目的。研究结果表明，动应变信号中的周期趋势成分使得IMF能量存在阶数突变。基于突变阶数可初步确定IMF阶数阈值的取值范围。进一步分析闽值范围内IMF频域的能量分布，发现IMF边际谱曲线的相关系数陡增至0．8以上，表明末阶IMF存在较一致的能量分布模式。通过实测数据的应用结果验证，采用首个超过0．8的IMF边际谱相关系数可较精

3、确地确定IMF阶数阈值。基于闽值提取温度效应成分后，动应变中的活载信息保留较完整。关键词：桥梁工程；温度应变；经验模态分解；IMF能量；边际谱中图分类号：U441文献标识码：A文章编号：1002—0268(2015)07—0062—07ExtractionofBridgeStrainTemperatureEffectBasedoffEMDandIMFEnergyLIMia01”，RENWei—xin3，HUANGTian～li，WANGNing—b02(1，SchoolofCivilEngineering，HunanCityUniversity，YiyangHunan413000，Ch

4、ina；2．SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，ChangshaHunan410075，China；3．SchoolofCivilEngineering，HefeiUniversityofTechnology，HefeiAnhui230009，China)Abstract：Inordertoextractthetemperatureeffectcomponent(temperaturestrain)，whichpresentsthecycletrend，ofdynamicstrainsignalinbridgedetectio

5、nthroughEMD，themultiorderintrinsicmodefunction(IMF)constitutionoftemperaturestrainshouldbeascertained．Eachorder'sIMFenergyofsignalisanalyzedintimedomainandfrequencydomain，andthethresholdofIMForderisacquiredthroughsyntheticanalysisofenergycatastropheorderandcorrelationcoefficientofmarginalspectru

6、m．Finally，thetemperatureeffectcomponentofstraindataisextractedthroughselectingthecycletrendofeachorder'sIMFreconstructionsignalaccordingtothethreshold．TheresultshowsthattheperiodictrendcomponentofdynamicstrainsignalleadstoordercatastropheofIMFenergy，withwhichthevaluerangeofIMForderthresholdcanbe

7、preliminarilydetermined．ByanalyzingtheenergydistributioninfrequencydomainofIMFlocatedinpreliminarilydeterminedthresholdrange，thecorrelationcoefficientofIMFmarginalspectrumincreasesrapidlytomorethan0．8．whichshowsthattheenergy