非线性动力系统传感器位置优化方法研究

摘要

非线性动力系统识别是把握结构非线性损伤演化机理和破坏倒塌机制以及非线性系统建模的有效手段。传感器位置优化是非线性动力系统识别的重要和核心内容之一。但传统的传感器优化布置方法仅限于线性结构，为此，本文开展非线性结构传感器布设位置优化方法的研究。
　　本文的主要研究内容有：
　　分析离散小波变换与李谱西兹指数，连续小波变换脊线与结构瞬时频率的关系；对双线性结构在地震波作用下的屈服时刻和卸载时刻进行实时识别，并对非线性结构的瞬时频率进行识别。
　　研究非线性结构的非线性模态特性，提出非线性模态矩阵和有效独立法相结合的传感器布置方法，定义非线性平均模态矩阵和最不利模态矩阵。结合非线性最不利模态矩阵和有效独立法的传感器布置方法，对具有层间三次软化刚度的非线性结构进行传感器位置优化布置。
　　提出采用等价线性化和有效独立法对含薄弱层的结构进行传感器优化布置的方法，分别以时变相对位移模态振型和时变层间位移模态振型为目标振型计算薄弱层上传感器的有效独立贡献值，并据此确定传感器的最优布设位置。

目录

非线性动力系统传感器位置优化方法研究

AN OPTIMAL SENSOR PLACEMENTMETHOD FOR NONLINEAR DYNAMICSYSTEMS

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 非线性系统模型与参数识别研究现状

1.3 传感器布置优化准则研究现状

1.4 本文的研究内容

第2章 非线性系统识别的小波变换方法

2.1 引言

2.2 离散小波变换理论介绍

2.3 小波变换与信号奇异性检测

2.4 基于小波变换与信号奇异性检测的结构刚度变换时刻识别

2.5 连续小波脊识别结构瞬时频率

2.6 本章小结

第3章 基于非线性模态的传感器优化布置方法

3.1 引言

3.2 非线性模态简介

3.3 位移非线性模态及其计算方法

3.4 基于有效独立法的非线性结构传感器最优位置布设方法

3.5 本章小结

第4章 含薄弱层的结构传感器优化布置方法

4.1 引言

4.2 有效独立法

4.3 非线性结构等价线性化

4.4 基于相对位移模态矩阵的传感器最优位置

4.5 基于层间位移模态矩阵的传感器最优位置

4.6 本章小结

结论与展望

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理

致谢