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《基于靈敏度有效獨立的傳感器優(yōu)化布置-研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、摘要傳感器的優(yōu)化布置作為橋梁健康監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)，一直以來都廣泛受到人們的關注，關于傳感器優(yōu)化布置問題的研究和探討也從沒間斷過，但是到目前為止還沒有任何一種方法可以非常完美的達到傳感器優(yōu)化布置的目的。現(xiàn)有的方法或多或少存在一些缺點，沒有精確的測試數(shù)據(jù)，何來對結構的準確評價。本文以橋梁結構健康監(jiān)測傳感器的優(yōu)化布置為研究對象，主要進行了以下工作：一、提出基于靈敏度有效獨立的傳感器優(yōu)化方法，并從理論上推導了該方法的可行性。與以往傳統(tǒng)優(yōu)化方法相比，該方法在傳感器輸出方程里增加了損傷的靈敏度系數(shù)，使優(yōu)化結果包含損傷信息，是一種考慮動態(tài)變化的傳感器優(yōu)化過程，更加接近橋梁結構實際的使用狀態(tài)，并對橋
2、梁結構損傷更加敏感。通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，該方法優(yōu)化布置出的傳感器測點在理論上將獲得較為全面的損傷信息，同時保持了結構振型的正交性，為評價結構的實際使用功能和安全性提供準確的信息。二、提出基于度量的模態(tài)數(shù)目選取方法，該方法在傳感器優(yōu)化布置模態(tài)數(shù)目選取時，通過度量振型向量之間的“貼近度”來考察各階振型，并將選取的模態(tài)數(shù)值化，與以往單純依靠經(jīng)驗選取模態(tài)數(shù)目相比更加科學客觀。三、應用MATLAB軟件編寫計算程序，對某鐵路桁架橋梁進行傳感器優(yōu)化布置，將優(yōu)化布置結果與有效獨立法、靈敏度系數(shù)法等方法的優(yōu)化結果進行對比，并運用傳感器優(yōu)化評價準則評價三種布置方案。結果表明，本文提出的傳感器優(yōu)化布置算法
3、不論是在保持振型向量的正交性方面，還是在對未知測點的預測方面都明顯優(yōu)于其他方法，并且該方法理論合理，方便可行，具有一定的實際應用價值。關鍵詞：健康監(jiān)測，傳感器優(yōu)化布置，模態(tài)可觀測性，損傷識別，模態(tài)振型iAbstractAsanimportantpartofthebridgehealthmonitoring,theoptimalplacementofthesensorhasbeenwidelyattentionsbypeople.Andthestudyanddiscussionabouttheoptimalplacementofthesensorhaveneverbeenstoppe
4、d,butnowtherearenotanywaysthantcanperfectlyachievethepurposeofoptimalsensorarrangement.Therearesomeshortcomingsmoreorlessintheexistingmethods.Ifnoaccuratetestdata,howwecanmakeanaccurateevaluationforthestructure.Inthispaper,itisastheobjectofstudythattheoptimizationofsensorsarrangementinthebridg
5、estructuralhealthmonitoring,andsomeworkhasbeenproceededinthefollowingarticle.First,it'sproposedbasedoneffectiveindependence-thesensitivitycoefficientofsensoroptimizationmethod,thefeasibilityofthismethodisprovedtheoretically.Comparedwiththeprevioustraditionaloptimizationmethods,thesensoroutputi
6、ncreaseddamagesensitivitycoefficientintheequation,theoptimalinformationcontainstheresultoftheinjury,isakindofconsideringthedynamicchangesofsensoroptimizationprocess,theuseofthismethodismoreclosetotheactualbridgestructurestate,andmoresensitivetobridgestructuredamageidentification.Foundthroughex
7、amples,theoptimalplacementofthemethodinthetheoryofthesensormeasurementpointsforcomprehensivedamageinformation,andkeepthestructureoftheorthogonalityofthevibrationmode,toevaluatetheactualusefunctionandsafetyofthestructuretoprovideaccurate
