韩 冬,井德泉,崔永建,张 恒

(吉林省水利水电勘测设计研究院,吉林长春 130021)

基于小波分析的高拱坝裂缝损伤识别

韩 冬,井德泉,崔永建,张 恒

(吉林省水利水电勘测设计研究院,吉林长春 130021)

小波变换是一个优越的时-频局部化分析方法,能够对信号进行任意精细程度分析,识别信号中的突变点或间断点。基于高拱坝坝体的变形应用小波分析对坝体裂缝进行损伤位置识别,提出小波变换系数残差作为整体损伤指标,给出了该方法的的基本原理和计算思路。以某高拱坝有限元模拟数据为例,分析结果表明小波变换在高拱坝裂缝损伤分析方面具有较好的的实用性和操作性。

小波分析;高拱坝;损伤

奇异性信号是指信号本身或者是信号的某阶导数在某一时刻存在突变信号,突变点通常被称为奇异点,通过利用小波变换对信号空间局部化的性质,将信号中的奇异部分提取出来,以便确定损伤位置。小波变换是一个优越的时-频局部化分析方法,能够对信号进行任意精细程度分析,识别信号中的突变点或间断点。

Cawley等人提出了以频率改变来检测复合材料损伤的方法[1],结构的损伤使其刚度发生改变,进而影响到振动系统的固有频率,导致振动系统的固有频率发生变化;Pandey和Biswas提出了应用于识别损伤出现和损伤位置的柔度矩阵[2]。Chance等人以应用有限元数据训练神经网络为基础,对悬臂梁进行了损伤检测研究[3];20世纪90年代以来,小波分析在检测机械结构故障领域得到了较多研究。……