[发明专利]一种用于高速铁路挡风墙结构的损伤预警方法

权利要求书

1.一种用于高速铁路挡风墙结构的损伤预警方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一：借助高速行驶列车引起的振动对初始状态和运营状态下的高速铁路挡风墙结构施加环境激励；

步骤二：通过无线传感器采集挡风墙在初始状态和运营状态下的动力响应信号，采集的信号经无线传输系统传送到计算机；

步骤三：通过计算机对采集信号进行处理，得到挡风墙在初始状态和运营状态下动力响应间的虚拟脉冲响应函数信号H(t)_u和H(t)_d；

步骤四：分别对H(t)_u和H(t)_d进行经验模态分解，得到初始和运营状态下的固有模态函数{IMF}_u和{IMF}_d，分别对{IMF}_u和{IMF}_d进行希尔伯特变换，得到挡风墙在初始状态和运营状态下动力响应信号间虚拟脉冲响应函数的希尔伯特谱H(ω,t)_u和H(ω,t)_d；

步骤五：计算H(ω,t)_u和H(ω,t)_d的希尔伯特边际能量谱E(ω)_u和E(ω)_d，创建希尔伯特损伤特征向量谱ERD(ω)及损伤预警指标ERSD；

步骤六：通过ERSD对挡风墙损伤状态和损伤程度进行预警。

2.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路挡风墙结构的损伤预警方法，其特征在于：在所述步骤一中，通过高速行驶列车引起的振动对初始状态和运营状态下的挡风墙结构施加环境激励，高速行驶的列车必然引起挡风墙振动，而且列车激励符合环境激励的特征，因此将高速行驶列车引起的振动作为环境激励装置。

3.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路挡风墙结构的损伤预警方法，其特征在于：在所述步骤三中，通过计算机对采集信号进行处理，得到挡风墙在初始状态和运营状态下动力响应间的虚拟脉冲响应函数信号H(t)_u和H(t)_d；

以参考点的动力响应作为虚拟激励、计算点的动力响应作为虚拟响应，然后计算H(t)_u和H(t)_d。

4.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路挡风墙结构的损伤预警方法，其特征在于：在所述步骤四中，通过计算机分别对H(t)_u和H(t)_d进行希尔伯特-黄变换，得到挡风墙在初始状态和运营状态下动力响应信号间虚拟脉冲响应函数的希尔伯特谱H(ω,t)_u和H(ω,t)_d；

41)先对H(t)_u和H(t)_d进行经验模态分解，得到n个频段的固有模态函数{IMF}，包括初始状态和运营状态下的固有模态函数{IMF}_u和{IMF}_d；

42)分别对{IMF}_u和{IMF}_d进行希尔伯特变换，得到H(ω,t)_u和H(ω,t)_d。