基于有效独立的改进传感器优化布置方法研究
2013-02-13高维成
振动与冲击 2013年6期
刘 伟,高维成,李 惠,孙 毅
(1.哈尔滨工业大学 航天科学与力学系,哈尔滨 150001;2.哈尔滨工业大学 土木工程学院,哈尔滨 150090)
结构健康监测系统主要是通过布置在结构上的传感器采集数据并进行结构模态参数识别、有限元模型修正、损伤识别和结构健康状况评估。随着结构健康监测技术的发展,传感器在结构中的优化布置问题[1-7]日趋突出,即如何用有限数量的传感器从被噪声污染的信号中采集到最充分和最有价值的振动信息。大型复杂结构自由度数多、动力特性复杂、准确测量振动信息较难,必须采用适当的优化方法来确定最优传感器布置位置,以至于测试的响应信息更完备、识别的模态参数更准确、构建的健康监测系统更高效。
目前文献中出现的传感器优化布置方法种类繁多,很难将其毫无遗漏的归纳分类。刘福强等[1]对作动器/传感器优化布置的研究进展进行了较好的归纳总结,阐述了作动器/传感器的优化布置准则和常用的优化计算方法;Staszewski[2]从组合优化、神经网络和信息理论三个角度综述了传感器优化布置方法在复合材料损伤监测方面的研究进展,并通过一个简单案例验证了方法的有效性;李东升等[3]比较了较常用的传感器布置方法,揭示了各种方法间的内在联系,利用一梯形结构考察了不同传感器布置方法结果的异同。有效独立法(Effective Independence-EI)[8-9]是目前应用最为广泛的一种传感器布置方法,它以每个传感器测点对模态……
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