基于JS散度的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法研究.pdf

1、基于振動的損傷檢測方法是在不影響結(jié)構(gòu)正常工作情況下，可實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的長期或在線監(jiān)測的一種結(jié)構(gòu)損傷檢測方法。環(huán)境激勵的結(jié)構(gòu)響應(yīng)是一個隨機過程，當結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷時，結(jié)構(gòu)響應(yīng)隨之改變。JS散度（Jensen–Shannon Divergence, JSD）可以用于度量隨機變量概率分布之間的差異。本文在時域響應(yīng)的結(jié)構(gòu)損傷特征量的基礎(chǔ)上，結(jié)合非線性時間序列分析的相關(guān)方法，提出了一種基于振動的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法，以JS散度作為結(jié)構(gòu)損傷識別指標，主要研究內(nèi)

2、容包括：
　　研究單變量時間序列的相空間重構(gòu)，主要分析延遲時間間隔的確定和最佳嵌入維數(shù)的選取方法，參數(shù)選取采用了損傷領(lǐng)域應(yīng)用較好的自相關(guān)函數(shù)法、改進的偽鄰近點法。
　　分析奇異值分解降噪方法的基本原理，詳細研究了該算法的實現(xiàn)過程，通過簡支梁模型分析驗證了該方法對噪聲的有效抑制作用，得出結(jié)論：經(jīng)奇降噪處理后，對于受到噪聲影響的奇異譜，完全可以反映動力系統(tǒng)的真實特征。
　　分析了互熵的概念以及奇異譜互熵的損傷診斷方法，通過

3、信息熵概念推導(dǎo)出JS散度公式，研究 JS散度應(yīng)用到結(jié)構(gòu)損傷診斷中，作為判斷工程結(jié)構(gòu)狀況的一個新指標的實現(xiàn)過程。
　　以美國土木工程協(xié)會（ASCE）損傷檢測標準模型為基準，通過兩種不同的方法，采用不同程度損傷的加速度響應(yīng)進行相空間重構(gòu)，獲取含有與原系統(tǒng)等價的特征矩陣，將得到的矩陣進行奇異值分解，建立以奇異值為基礎(chǔ)的JS散度，驗證了JS散度作為損傷診斷指標的可行性；比較了奇異譜互熵與JS散度兩項評價結(jié)構(gòu)狀況的指標的優(yōu)劣性，結(jié)果表明JS