杨 斌，程军圣

(湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南 长沙410082)

基于自适应最稀疏时频分析的结构损伤检测方法

杨 斌，程军圣

(湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南 长沙410082)

研究了一种新的自适应时频分析方法——自适应最稀疏时频分析(ASTFA)方法，并将其运用于结构振动响应分析，提出了基于ASTFA的结构损伤检测方法。ASTFA方法在EMD方法和压缩感知的基础上，建立包含所有IMF分量的过完备字典，通过寻找原信号的最稀疏表示，将信号分解问题转化为非线性优化问题，在目标优化的过程中实现信号的自适应分解，并直接得到各个分量的瞬时频率和瞬时幅值。在介绍ASTFA的基础上，对ASTFA和EMD进行了对比，结果表明了ASTFA方法的优越性。利用ASTFA方法识别了结构的模态参数，提出了基于分量信号瞬时频率和瞬时能量的损伤指标，对结构损伤进行了检测。对实际信号的分析结果表明，ASTFA方法可以有效地应用于结构损伤检测。

结构损伤；自适应最稀疏时频分析；模态参数识别；瞬时频率；瞬时能量

引 言

传统的结构损伤检测方法主要通过对比损伤前后结构参数的变化对结构工作状态进行判断，但这类方法不适用于激励未知的情况，且无法用于结构响应为非平稳信号情况下的损伤检测。通过应用现代信号方法，直接对结构振动响应进行分析，提取损伤敏感参数，可以对激励未知情况下的结构损伤进行检测，有效克服传统损伤检测方法的不足。……