基于三维小波数据耦合方法的连续梁损伤研究

摘要

【目的】验证基于三维连续小波变换的数据耦合方法识别连续梁损伤位置的有效性。【方法】根据三维小波空间切片法的原理，提出了基于三维连续小波变换的数据耦合方法来识别连续梁的损伤位置，通过对含等高贯通均匀损伤的固支梁进行试验研究与对含等高贯通均匀损伤的两跨连续梁进行三维有限元分析，得到梁上表面中轴线与梁侧面四层的位移模态参数，再通过二阶差分得到各层应变模态参数，并进行数据耦合，利用MATLAB小波工具箱中的一维连续小波得到耦合后的小波系数值与小波系数图，进而识别结构的损伤位置。【结果】基于三维连续小波变换的数据耦合方法不仅能够准确识别连续梁的损伤位置，而且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，还能有效地规避小波系数的边缘效应问题。【结论】通过数值模拟与试验验证，证明了提出的基于三维小波数据耦合方法能够准确识别连续梁损伤位置，该方法可在结构损伤识别工程中进行应用。

关键词

三维小波 / 三维数据耦合 / 连续小波变换 / 边缘损伤识别 / 连续梁