基于小波-ELM算法的结构损伤识别

摘要

【目的】验证小波-超限学习机（extreme learning machine, ELM）算法的损伤识别效果。【方法】小波-ELM算法运用小波的奇异性原理来确定结构的损伤位置，利用ELM算法回归拟合效率高的特点来识别损伤程度。结合小波和ELM算法的上述特点，以梁结构为研究对象，使用ANSYS构建包含损伤的结构三维模型。在得到结构模态参数后，通过小波变换，依据结构有限元三维模型得到各层应变模态，由ELM算法训练产生非线性映射关系，进而识别结构的损伤程度。【结果】小波-ELM算法能够准确识别损伤位置及程度，即使在多个损伤同时存在的情况下，仍表现出良好的识别能力。【结论】通过数值模拟和试验验证了所提出的小波-ELM算法的准确性，该算法可在有结构损伤的工程中进行应用。

关键词

损伤识别 / 小波分析 / 超限学习机 / 数值模拟 / 应变模态