基于振动模态特征融合小波包变换的结构损伤模糊识别方法

    公开(公告)号:CN115541723B

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202211055624.4

    申请日:2022-08-31

    Abstract: 本发明属于结构健康监测中结构损伤识别技术领域,提出基于振动模态特征融合小波包变换的结构损伤模糊识别方法。该方法基于结构振动信号提取出结构模态特征参数融合小波包变换,进而对不同损伤条件下结构响应信号进行模糊聚类,从而实现对结构损伤的识别。本发明根据振动信号模态频带能量分布进行模糊聚类,在保留结构刚度特征的同时实现了对振动数据的降维,从而提高了模糊聚类处理的计算效率和计算精度。本发明无需依赖于损伤情境预设或结构模态参数变化幅度,仅根据结构实际响应可以识别划分出结构不同损伤层级,对于结构健康监测领域中的结构损伤评估具有极大的工程实践价值。

    基于应力波速度的木结构裂缝损伤检测方法及装置

    公开(公告)号:CN115266938B

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202110482043.8

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于应力波速度的木结构裂缝损伤检测方法及装置,其通过第一应力波接收传感器、第二应力波接收传感器采集在木结构未损伤段和损伤段中传播的应力波信号,再结合应力波发射传感器发射的应力波信号通过滑动窗互相关技术提取得到应力波飞行时间,并根据应力波发射传感器分别到两个应力波接收传感器的距离计算应力波传播速度,最后根据两个应力波接收传感器接收的应力波传播速度的比值来判断裂缝损伤程度;由于应力波的飞行时间相较应力波幅值的衰减而言,不易受传感器和木结构接触面耦合程度影响,因此,本发明采集的数据更加准确,进而对裂缝损伤程度的判断更加精准。

    基于STFT时频域特征提取的CNN结构振动信号深度降噪方法

    公开(公告)号:CN115524404A

    公开(公告)日:2022-12-27

    申请号:CN202211056214.1

    申请日:2022-08-31

    Abstract: 一种基于STFT时频域特征提取的CNN结构振动信号深度降噪方法。该方法在去噪过程中无需依赖对象信号的先验知识或人为参数设定,实现对不同类型的振动信号(如加速度、应变、位移等)的自动化降噪,并且其去噪效果通过优化模型训练集得到提升,用于振动信号分析研究领域中的信号预处理以及嵌入到工程实际中的结构健康系统中。利用STFT将一维时序信号增维至二维频谱图,实现对振动信号高阶特征的有效提取;采用噪声嵌入的方式,成功实现对干净信号真值无法获取的非平稳振动信号进行标签设置,为网络训练提供基础;利用卷积神经网络CNN对振动信号的进行去噪,摆脱了传统去噪方法对于信号先验知识的依赖以及参数的人为设定需求。

    数据模型双驱动的高层建筑结构风致响应系统评估方法

    公开(公告)号:CN115326323A

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202210760731.0

    申请日:2022-06-30

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 一种数据模型双驱动的高层建筑结构风致响应系统评估方法,包括舒适度评估和安全评估。该方法通过将现场实测数据以及有限元模型计算相结合,提出一种针对高层建筑非线性风致振动位移评估方法。同时,该方法引入了模态参数识别,将其结果用于有限元模型更新从而提高模型的保真度。作为风致响应评估方法,本发明将实测数据与有限元计算的优点相结合,突破了传统基于层间位移角限值的静态线性评估方法,以数据模型双驱动的方式,实现了对于高层建筑结构风致响应的非线性动态系统性识别。

    一种适用于钢-混凝土组合结构抗连续倒塌方法

    公开(公告)号:CN112900614A

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN202110076766.8

    申请日:2021-01-20

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 李杨 孔庆钊 袁程

    Abstract: 一种适用于钢‑混凝土组合结构抗连续倒塌方法,步骤1,备好锚索、锚具和固定件;步骤2,在钢管混凝土柱与钢梁连接两侧处开设有贯穿孔,用于穿过锚索;步骤3,工字型钢梁腹板两侧分别布设一根锚索,采用固定件固定锚索于腹板两侧;步骤4,采用锚具用于锁紧固定锚索,防止滑脱;步骤5,采用固定件焊接于钢梁上翼缘与腹板之间,用于限制锚索的侧向移动;步骤6,所述锚索在平时为松弛不受力状态,当中柱失效进入大变形的悬链线阶段才会受力卡紧,防止结构出现连续性倒塌。在中柱失效进入大变形的悬链线阶段,锚索和边柱形成有效的拉结结构,防止结构出现连续性倒塌。

    基于环向敲击的可植入式混凝土构件损伤监测装置及方法

    公开(公告)号:CN113295767B

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202110481962.3

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于环向敲击的可植入式混凝土构件损伤监测装置及方法,其包括金属壳体、PZT传感器、环向敲击组件以及主控模块,环向敲击组件包括旋转基座、电磁铁、弹性部件、限位部件;电磁铁的线圈固定设置在转向基座上,电磁铁的软铁芯活动内套于线圈中且两端轴向突出于线圈,其一端固定设置有抵接部件,另一端沿金属壳体的径向朝向金属壳体内壁设置,弹性部件设置在抵接部件与线圈之间;本发明采用可植入式设计架构将激励源与信号监测部件集成设计在一起,在便于维修和更换的同时,能够保证信号的稳定且能量大,对混凝土构建损伤的监测效果更加精准,且电磁铁敲击具有多方向性,监测范围更广。

    基于对抗生成网络的混凝土梁损伤快速评定方法

    公开(公告)号:CN114841034B

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202210407129.9

    申请日:2022-04-19

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明的目的在于提出基于对抗生成网络的混凝土梁损伤快速评定方法。该技术首先从混凝土梁上真实的裂缝图像生成数值损伤应力云图,然后采用纯视觉方法量化损伤和评定梁的破坏阶段。传统的评定混凝土梁损伤方法需要通过构件拉压实验或者有限元建模计算,不仅耗时耗力,还不经济,而本发明所提出的框架仅需要一张现场拍摄的混凝土梁裂缝图像就可以同时获取真实世界和数值计算的损伤信息,极大地帮助工程师在对混凝土梁的损伤进行快速评定。

    基于PCA融合机器学习的剪力墙震损破坏模式预测方法

    公开(公告)号:CN115345227A

    公开(公告)日:2022-11-15

    申请号:CN202210931666.3

    申请日:2022-08-04

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 基于PCA融合机器学习的剪力墙震损破坏模式预测方法,通过搜集试验数据构建剪力墙破坏模式数据集,利用主成分分析提取数据集特征工程,其结果作为输入到机器学习分类器模型进行训练并挑选出精度最高的模型,最后通过对模型进行超参数优化得到具有最佳参数组合的优化模型,实现对剪力墙破坏模式的快速精准识别。相关研究领域内首次尝试利用PCA进行特征提取,通过对构建数据的高维特征提取,从而有效提高模型训练效果,实现对剪力墙破坏模式的高精度快速识别,与传统识别方法相比具有明显的精度优势,在相关工程领域中表现出极大的应用前景。由于模型训练所需特征工程建立是通过PCA实现而非直接基于数据集参数组合,因此模型的泛化性也得以提升。

    基于应力波速度的木结构裂缝损伤检测方法及装置

    公开(公告)号:CN115266938A

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202110482043.8

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于应力波速度的木结构裂缝损伤检测方法及装置,其通过第一应力波接收传感器、第二应力波接收传感器采集在木结构未损伤段和损伤段中传播的应力波信号,再结合应力波发射传感器发射的应力波信号通过滑动窗互相关技术提取得到应力波飞行时间,并根据应力波发射传感器分别到两个应力波接收传感器的距离计算应力波传播速度,最后根据两个应力波接收传感器接收的应力波传播速度的比值来判断裂缝损伤程度;由于应力波的飞行时间相较应力波幅值的衰减而言,不易受传感器和木结构接触面耦合程度影响,因此,本发明采集的数据更加准确,进而对裂缝损伤程度的判断更加精准。

    一种基于PZT嵌入式的木结构健康监测装置

    公开(公告)号:CN115236187A

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202210888813.3

    申请日:2022-07-27

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于PZT嵌入式的木结构健康监测装置,包括:嵌入式监测模块,所述嵌入式监测模块植入木结构节点区域,所述嵌入式监测模块包括PZT模块、主控电路,所述主控电路与所述PZT模块搭接,形成闭合回路。采用这种嵌入式设计构架,基于PZT嵌入式的木结构健康监测装置类似于传统木结构中的榫卯连接以及现代胶合木结构中常用的螺栓连接,可以作为木销嵌入被测的木结构中既可以监测传统木结构,又可以监测现代胶合木结构,不易受外界环境变化影响,且易于维修和更换不影响结构外观。

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