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基于模态曲率改变率与神经网络的桥梁损伤识别
被引量:
2
1
作者
刘春城
徐健
+1 位作者
黄金花
杨杰
《东北林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第10期116-119,共4页
将模态曲率改变率和BP神经网络理论相结合,提出了桥梁结构损伤识别的新方法,据此识别结构损伤位置和损伤程度,并以一简支梁结构和一座连续梁桥为例进行了损伤识别。计算结果表明,该方法可以获得令人满意的识别精度。在结构参数化有限元...
将模态曲率改变率和BP神经网络理论相结合,提出了桥梁结构损伤识别的新方法,据此识别结构损伤位置和损伤程度,并以一简支梁结构和一座连续梁桥为例进行了损伤识别。计算结果表明,该方法可以获得令人满意的识别精度。在结构参数化有限元模型存在误差的情况下,该方法仍然可以获得较好的识别效果,可应用于复杂桥梁结构体系的损伤识别。
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关键词
桥梁结构
损伤识别
模态曲率改变率
BP神经网络
噪声
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职称材料
基于模态柔度曲率改变率的桥梁结构损伤识别方法
被引量:
24
2
作者
姚京川
杨宜谦
王澜
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第5期51-57,共7页
在以往模态柔度损伤指标研究成果的基础上,提出模态柔度曲率改变率MFCI(aver)的结构损伤识别方法。该方法首先对损伤前后的模态柔度矩阵各列元素进行代数平均,将计算得到的平均值作为模态柔度向量{fu}和{fd}的元素,然后利用差分法求出...
在以往模态柔度损伤指标研究成果的基础上,提出模态柔度曲率改变率MFCI(aver)的结构损伤识别方法。该方法首先对损伤前后的模态柔度矩阵各列元素进行代数平均,将计算得到的平均值作为模态柔度向量{fu}和{fd}的元素,然后利用差分法求出模态柔度曲率,最后将损伤前后的模态柔度曲率差值按损伤前的模态柔度曲率值进行归一化,从而得到模态柔度曲率改变率指标。对简支梁和连续梁,采用MF,MFC,MFCI(aver),MFCI(max)4种结构损伤指标进行损伤识别效果比较的结果表明:模态柔度曲率改变率结构损伤识别方法在识别过程中,由于用模态柔度列向量代替模态柔度矩阵,避免了大型矩阵运算,明显提高了识别速度;对数据进行平均处理,明显改善了抗噪能力。
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关键词
桥梁损伤
损伤识别
模态
柔度矩阵
模态
柔度
曲率
改变
率
损伤指标
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职称材料
基于模态柔度曲率改变率复材简支梁结构损伤识别研究
被引量:
3
3
作者
于湛卉
杨涛
+1 位作者
牛雪娟
杜宇
《玻璃钢/复合材料》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期11-15,共5页
利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率MFCI探讨复合材料无损检测方法,应用有限元软件ABAQUS模拟出有损和无损复合材料梁的固有频率和各节点振型位移值并计算出模态柔度曲率改变率值,进而检测出复合材料损伤位置。以检测含不同脱层损伤复...
利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率MFCI探讨复合材料无损检测方法,应用有限元软件ABAQUS模拟出有损和无损复合材料梁的固有频率和各节点振型位移值并计算出模态柔度曲率改变率值,进而检测出复合材料损伤位置。以检测含不同脱层损伤复合材料简支梁为算例,结果表明在检测复合材料简支梁时,无论是单点脱层损伤还是多点脱层损伤以及脱层损伤大小程度,该方法都能准确检测出含脱层损伤区域的位置,证明了模态柔度曲率改变率法对判断含层间损伤复合材料梁有显著效果。
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关键词
复合材料梁
脱层损伤
模态
柔度
曲率
改变
率
损伤检测
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职称材料
基于模态柔度的复合材料梁层间损伤识别试验研究
被引量:
2
4
作者
杨涛
于湛卉
+1 位作者
牛雪娟
杜宇
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期585-590,共6页
利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率(MFCI)来探讨复合材料无损检测方法。采用锤击法测量计算出复合材料梁的前三阶固有频率和加速度幅值,并采用频谱转换法将加速度幅值转换成振型位移幅值,计算出复合材料梁的模态柔度曲率改变率(MFCI)...
利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率(MFCI)来探讨复合材料无损检测方法。采用锤击法测量计算出复合材料梁的前三阶固有频率和加速度幅值,并采用频谱转换法将加速度幅值转换成振型位移幅值,计算出复合材料梁的模态柔度曲率改变率(MFCI)值,进而检测出复合材料梁的损伤位置。以损伤的大小、位置、层为要素制作了4组不同工况的对比试件。实验结果表明,损伤单元MFCI的值5.200 6明显高于各无损伤单元MFCI的平均值0.720 5,并且它所对应的横坐标的值反映出损伤位置,发生突变单元的间距反映出损伤的大小;3个不同层上损伤MFCI的值分别为5.200 6、5.982 8、6.883 0,可间接反映出损伤发生在不同的层间位置上。多损伤的情况下,损伤MFCI的平均值为1.192也能识别出损伤位置,但比单损伤MFCI的平均值5.294小很多,说明复合多损伤互相干扰,消弱了损伤识别的效率。通过实验证明了模态柔度曲率改变率法对判断复合材料梁的层间损伤有显著效果。
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关键词
复合材料梁
层间损伤
模态
柔度
曲率
改变
率
试验研究
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职称材料
基于支持向量机的大跨度拱桥损伤识别方法研究
被引量:
14
5
作者
刘春城
刘佼
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2010年第7期174-178,共5页
作为一种新兴的机器学习算法,支持向量机在损伤识别中已显示出其回归能力的优越性。将模态曲率改变率作为损伤识别特征参数,提出了基于支持向量机的大跨度拱桥损伤识别方法。首先应用模态曲率改变率进行损伤定位识别,然后重新构造训练样...
作为一种新兴的机器学习算法,支持向量机在损伤识别中已显示出其回归能力的优越性。将模态曲率改变率作为损伤识别特征参数,提出了基于支持向量机的大跨度拱桥损伤识别方法。首先应用模态曲率改变率进行损伤定位识别,然后重新构造训练样本,利用最小二乘支持向量机方法进行大跨度拱桥的损伤程度识别,该方法在较少的样本条件下,取得了非常接近目标值的识别效果。通过与RBF神经网络的训练结果进行对比,验证了该方法的精确性。
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关键词
支持向量机
模态曲率改变率
损伤识别
拱桥
吊杆
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职称材料
基于多尺度分析的高压输电塔损伤识别数值模拟研究
被引量:
6
6
作者
刘春城
侯尚宇
+2 位作者
郜帆
李文强
何召文
《自然灾害学报》
CSCD
北大核心
2014年第6期240-248,共9页
由于结构整体动态特性对于局部损伤的不敏感性,只有当结构中的损伤严重到显著影响动态特性的程度,才可能造成结构特性参数的明显变化。宏观尺度模型只能识别出构件层次上的损伤,而对于识别结构中的小损伤或者微损伤以及构件连接节点处...
由于结构整体动态特性对于局部损伤的不敏感性,只有当结构中的损伤严重到显著影响动态特性的程度,才可能造成结构特性参数的明显变化。宏观尺度模型只能识别出构件层次上的损伤,而对于识别结构中的小损伤或者微损伤以及构件连接节点处的损伤则无能为力。建立了高压输电铁塔一致多尺度数值分析模型,对输电铁塔上下曲臂连接节点处构件内部的不同损伤进行了识别。以小波包能量曲率差为损伤因子,利用小波变换技术,建立了高压输电铁塔的智能损伤识别方法,最后利用RBF神经网络对损伤程度给予判定。研究表明,该方法识别效果比较理想。
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关键词
输电塔
多尺度分析
模态曲率改变率
损伤识别
小波分析
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职称材料
题名
基于模态曲率改变率与神经网络的桥梁损伤识别
被引量:
2
1
作者
刘春城
徐健
黄金花
杨杰
机构
东北电力大学
出处
《东北林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第10期116-119,共4页
基金
交通部西部科技项目(200631882350)
吉林省教育厅"十一五"科技发展计划项目(200627)
文摘
将模态曲率改变率和BP神经网络理论相结合,提出了桥梁结构损伤识别的新方法,据此识别结构损伤位置和损伤程度,并以一简支梁结构和一座连续梁桥为例进行了损伤识别。计算结果表明,该方法可以获得令人满意的识别精度。在结构参数化有限元模型存在误差的情况下,该方法仍然可以获得较好的识别效果,可应用于复杂桥梁结构体系的损伤识别。
关键词
桥梁结构
损伤识别
模态曲率改变率
BP神经网络
噪声
Keywords
Bridge structures
Damage identification
Variation ratio of curvature mode
BP neural network
Measured noises
分类号
TU312.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于模态柔度曲率改变率的桥梁结构损伤识别方法
被引量:
24
2
作者
姚京川
杨宜谦
王澜
机构
中国铁道科学研究院铁道建筑研究所
中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第5期51-57,共7页
基金
铁道部科技研究开发计划项目(2007YF01)
文摘
在以往模态柔度损伤指标研究成果的基础上,提出模态柔度曲率改变率MFCI(aver)的结构损伤识别方法。该方法首先对损伤前后的模态柔度矩阵各列元素进行代数平均,将计算得到的平均值作为模态柔度向量{fu}和{fd}的元素,然后利用差分法求出模态柔度曲率,最后将损伤前后的模态柔度曲率差值按损伤前的模态柔度曲率值进行归一化,从而得到模态柔度曲率改变率指标。对简支梁和连续梁,采用MF,MFC,MFCI(aver),MFCI(max)4种结构损伤指标进行损伤识别效果比较的结果表明:模态柔度曲率改变率结构损伤识别方法在识别过程中,由于用模态柔度列向量代替模态柔度矩阵,避免了大型矩阵运算,明显提高了识别速度;对数据进行平均处理,明显改善了抗噪能力。
关键词
桥梁损伤
损伤识别
模态
柔度矩阵
模态
柔度
曲率
改变
率
损伤指标
Keywords
Bridge damage
Damage detection
Modal flexibility matrix
Change ratio of modal flexibilitycurvature
Damage index
分类号
U446 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于模态柔度曲率改变率复材简支梁结构损伤识别研究
被引量:
3
3
作者
于湛卉
杨涛
牛雪娟
杜宇
机构
天津工业大学
出处
《玻璃钢/复合材料》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期11-15,共5页
基金
国家自然科学基金(No.11372220)
教育部留学回国人员科研启动基金
文摘
利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率MFCI探讨复合材料无损检测方法,应用有限元软件ABAQUS模拟出有损和无损复合材料梁的固有频率和各节点振型位移值并计算出模态柔度曲率改变率值,进而检测出复合材料损伤位置。以检测含不同脱层损伤复合材料简支梁为算例,结果表明在检测复合材料简支梁时,无论是单点脱层损伤还是多点脱层损伤以及脱层损伤大小程度,该方法都能准确检测出含脱层损伤区域的位置,证明了模态柔度曲率改变率法对判断含层间损伤复合材料梁有显著效果。
关键词
复合材料梁
脱层损伤
模态
柔度
曲率
改变
率
损伤检测
Keywords
composite beam
delamination damage
change ratio of modal flexibility curvature
damage detection
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
V258 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
基于模态柔度的复合材料梁层间损伤识别试验研究
被引量:
2
4
作者
杨涛
于湛卉
牛雪娟
杜宇
机构
天津市现代机电装备技术重点实验室
天津工业大学机械工程学院
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期585-590,共6页
基金
国家自然科学基金(11372220)
教育部留学回国人员科研启动基金
文摘
利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率(MFCI)来探讨复合材料无损检测方法。采用锤击法测量计算出复合材料梁的前三阶固有频率和加速度幅值,并采用频谱转换法将加速度幅值转换成振型位移幅值,计算出复合材料梁的模态柔度曲率改变率(MFCI)值,进而检测出复合材料梁的损伤位置。以损伤的大小、位置、层为要素制作了4组不同工况的对比试件。实验结果表明,损伤单元MFCI的值5.200 6明显高于各无损伤单元MFCI的平均值0.720 5,并且它所对应的横坐标的值反映出损伤位置,发生突变单元的间距反映出损伤的大小;3个不同层上损伤MFCI的值分别为5.200 6、5.982 8、6.883 0,可间接反映出损伤发生在不同的层间位置上。多损伤的情况下,损伤MFCI的平均值为1.192也能识别出损伤位置,但比单损伤MFCI的平均值5.294小很多,说明复合多损伤互相干扰,消弱了损伤识别的效率。通过实验证明了模态柔度曲率改变率法对判断复合材料梁的层间损伤有显著效果。
关键词
复合材料梁
层间损伤
模态
柔度
曲率
改变
率
试验研究
Keywords
composite beam
interlaminar damage
change ratio of modal flexibility curvature
experimental study
分类号
V258 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
基于支持向量机的大跨度拱桥损伤识别方法研究
被引量:
14
5
作者
刘春城
刘佼
机构
东北电力大学建筑工程学院
大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2010年第7期174-178,共5页
基金
交通部西部科技项目(200631882350)
吉林省教育厅"十一五"科技发展计划项目(200627)
吉林市杰出青年科技计划项目(200804)
文摘
作为一种新兴的机器学习算法,支持向量机在损伤识别中已显示出其回归能力的优越性。将模态曲率改变率作为损伤识别特征参数,提出了基于支持向量机的大跨度拱桥损伤识别方法。首先应用模态曲率改变率进行损伤定位识别,然后重新构造训练样本,利用最小二乘支持向量机方法进行大跨度拱桥的损伤程度识别,该方法在较少的样本条件下,取得了非常接近目标值的识别效果。通过与RBF神经网络的训练结果进行对比,验证了该方法的精确性。
关键词
支持向量机
模态曲率改变率
损伤识别
拱桥
吊杆
Keywords
support vector machine (SVM)
variation ratio of curvature mode
damage identification
arch bridge
suspender
分类号
U448.34 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于多尺度分析的高压输电塔损伤识别数值模拟研究
被引量:
6
6
作者
刘春城
侯尚宇
郜帆
李文强
何召文
机构
东北电力大学建筑工程学院
出处
《自然灾害学报》
CSCD
北大核心
2014年第6期240-248,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51278091
50978049)
吉林省科技计划项目(20120429)
文摘
由于结构整体动态特性对于局部损伤的不敏感性,只有当结构中的损伤严重到显著影响动态特性的程度,才可能造成结构特性参数的明显变化。宏观尺度模型只能识别出构件层次上的损伤,而对于识别结构中的小损伤或者微损伤以及构件连接节点处的损伤则无能为力。建立了高压输电铁塔一致多尺度数值分析模型,对输电铁塔上下曲臂连接节点处构件内部的不同损伤进行了识别。以小波包能量曲率差为损伤因子,利用小波变换技术,建立了高压输电铁塔的智能损伤识别方法,最后利用RBF神经网络对损伤程度给予判定。研究表明,该方法识别效果比较理想。
关键词
输电塔
多尺度分析
模态曲率改变率
损伤识别
小波分析
Keywords
transmission tower
multi-scale analysis
variation ratio of modal curvature
damage identification
wavelet analysis
分类号
U448.34 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于模态曲率改变率与神经网络的桥梁损伤识别
刘春城
徐健
黄金花
杨杰
《东北林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
2
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职称材料
2
基于模态柔度曲率改变率的桥梁结构损伤识别方法
姚京川
杨宜谦
王澜
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
24
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职称材料
3
基于模态柔度曲率改变率复材简支梁结构损伤识别研究
于湛卉
杨涛
牛雪娟
杜宇
《玻璃钢/复合材料》
CAS
CSCD
北大核心
2015
3
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职称材料
4
基于模态柔度的复合材料梁层间损伤识别试验研究
杨涛
于湛卉
牛雪娟
杜宇
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
2
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职称材料
5
基于支持向量机的大跨度拱桥损伤识别方法研究
刘春城
刘佼
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2010
14
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职称材料
6
基于多尺度分析的高压输电塔损伤识别数值模拟研究
刘春城
侯尚宇
郜帆
李文强
何召文
《自然灾害学报》
CSCD
北大核心
2014
6
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