[发明专利]一种结构损伤检测方法

权利要求书

1.一种结构损伤检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：获取处于健康状态的框架结构的若干样本在某激励下的原始振动信号；

步骤2)：对各样本的原始振动信号分别进行ITD分解和核密度估计，选取各样本原始振动信号的敏感振动特征参数，构建对应的健康标准特征值向量：

步骤2.1)：将获取的某一样本的原始振动信号进行ITD分解，并选取前n个分量c₁(t)，c₂(t)，……，c_n(t)，其中，t表示时间；

步骤2.2)：对上述各分量分别进行核密度估计，获得各分量的概率密度函数f(c_i(t))，并选取各概率密度函数的最大密度值作为该样本的原始振动信号的健康标准值h_i：

h_i＝max(f(c_i(t)))

式中，max(f(c_i(t)))为该样本的原始振动信号中第i个分量概率密度函数的最大密度值，且i＝1，2，……，n；

步骤2.3)：构建该样本的原始振动信号的健康标准特征值向量H：

H＝[h₁，h₂，……，h_n]

其中，h_n为该样本的原始振动信号中第n个分量的敏感振动特征参数，即该样本的原始振动信号中第n个分量的健康标准值；

步骤2.4)：对所有样本的原始振动信号均进行步骤2.1)～2.3)，得到每一样本的原始振动信号对应的健康标准特征值向量；

步骤3)：获取所述步骤1)中框架结构的所述若干样本在某一时刻所述激励下的实测振动信号；

步骤4)：对各样本的实测振动信号分别进行ITD分解和核密度估计，选取各样本实测振动信号的敏感振动特征参数，构建对应的实测特征值向量；

步骤5)：根据健康标准特征值向量和实测特征值向量，获得偏离度，完成结构损伤的检测。

2.如权利要求1所述的一种结构损伤检测方法，其特征在于，所述步骤4)中对各样本的实测振动信号分别进行ITD分解和核密度估计，选取各样本实测振动信号的敏感振动特征参数，构建对应的实测特征值向量，具体过程为：

步骤4.1)：将获取的某一所述样本在时刻t₀所述激励下的实测振动信号进行ITD分解，并选取前n个分量c₁(t₀)，c₂(t₀)，……，c_n(t₀)；

步骤4.2)：对上述各分量分别进行核密度估计，获得各分量的概率密度函数f(c_i(t₀))，选取各概率密度函数的最大密度值作为该样本实测振动信号的实测特征值h′_i：

h′_i＝max(f(c_i(t₀)))

式中，max(f(c_i(t₀)))为该样本的实测振动信号第i个分量t₀时刻概率密度函数的最大密度值，且i＝1，2，……，n；

步骤4.3)：构建该样本的实测振动信号的实测特征值向量H′：

H′＝[h′₁，h′₂，……，h′_n]

式中，h′_n为该样本的原始振动信号中第n个分量的敏感振动特征参数，即该样本的实测振动信号中第n个分量的实测特征值；

步骤4.4)：对所有样本的实测振动信号均进行步骤4.1)～4.3)，得到每一实测振动信号对应的实测特征值向量。

3.如权利要求1所述的一种结构损伤检测方法，其特征在于，所述步骤5)中根据健康标准特征值向量和实测特征值向量，获得偏离度，完成结构损伤的检测，具体过程为：

步骤5.1)：根据健康标准特征值向量和实测特征值向量，计算用于检测结构损伤的偏离度；

定义某一样本的实测特征值h′_i偏离对应健康标准值h_i的偏离度P_i：

式中，h_i为该样本的原始振动信号中第i个分量的健康标准值，h′_i为该样本的实测振动信号中第i个分量的实测特征值；

步骤5.2)：设定偏离度阈值；

步骤5.3)：检测计算的偏离度是否高于偏离度阈值，并输出检验结果，完成框架结构损伤的检测，其中，若计算的偏离度高于偏离度阈值，则框架结构损伤，进行报警；若计算的偏离度不高于偏离度阈值，则框架结构健康，不进行报警。