AR参数灵敏度及结构损伤控制图识别.pdfVIP

第30卷第4期 振动、测试与诊断 V01．30No．4 2010年8月 of Aug．2010 Journal Vibration。Measurement＆Diagnosis AR参数灵敏度及结构损伤控制图识别’ 王 真1’2， 杜利珍1， 程远胜2 (1武汉纺织大学机电工程学院武汉，430073) (2华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉，430074) 摘要 推导了时间序列模型的自回归参数对结构单元刚度损伤系数的灵敏度方程，并对该方程的正确性进行了验 证。分析了自回归参数的灵敏度特性，在此基础上采用控制图进行结构损伤识别。该方法首先以结构在随机作用下的 时域响应进行主成分分析；然后以第一主元建立适用阶的时序模型；最后以自回归参数建立休哈特控制图，通过自回 归参数的统计性变化判断结构是否发生损伤。针对一梁结构，试验验证了控制图用于损伤识别的有效性和可行性。 关键词 损伤识别 时域响应 时间序列模型 自回归参数灵敏度控制图 021 中图分类号TU311 7s (Akaikeiformation 引 言 的定阶。 系统特性的信息蕴含在响应序列(z，}的取值大 基于时间序列模型的损伤识别方法在国内外得 小及其先后顺序中，系统的特征方程为[53 到了越来越多的关注口-4]。时序模型的自回归参数 舻一≠。舻～一九∥-2一…一以一0 (2) (auto—regressive，简称AR参数)包含了系统的固有 系统特征值A，A’，即系统传递函数的极点为 特性，常用于构造损伤识别指标。Sohn等[1]发现采 A，A‘一re士矽 (3) 用不同阶的AR参数，其损伤识别结果会不同，这是 其中：，．一e一池；口一／口叫出，叫和￡分别为系统的 由于各阶AR参数对损伤的灵敏度不同造成的。 无阻尼固有频率和模态阻尼比；At为信号的采样时 本文推导了时序模型的AR参数对结构单元刚 间间隔。 度损伤系数的灵敏度方程，并对该方程的正确性进 根据一元咒次多项式根与系数的关系有r5] 行了验证。分析了AR参数的灵敏度特性，为损伤识 f∑^=≯。 别提供了理论指导。在此基础上采用控制图进行结 I‘ 构损伤识别，并试验验证了控制图用于损伤识别的 J∑凡丸一一屯 (i≠正) (4)… i,ki 有效性和可行性。