[发明专利]一种基于压电陶瓷的水工混凝土结构损伤识别方法

权利要求书

1.一种基于压电陶瓷的水工混凝土结构损伤识别方法，其特征在于：包括主动监测过程和被动监测过程，分别为：

主动监测过程包括以下步骤：

S11：利用滑动平均法将压电陶瓷传感器实测信号y(t)进行趋势项消除；其中，t为时间信号。

S12：利用改进经验模态分解法进行信号降噪，获得近基线、无噪声叠加的预处理信号；

S13：利用小波包对步骤S12得到的信号进行分解；

S14：求出信号的小波包能量谱；

S15：建立损伤指示指标，以此对结构损伤程度进行识别、对损伤进行定位；

被动监测过程包括以下步骤：

S21：利用滑动平均法将压电陶瓷传感器实测信号进行趋势项消除；

S22：利用改进经验模态分解法进行信号降噪，获得近基线、无噪声叠加的预处理信号；

S23：从步骤S22得到的信号中提取自由振动响应；

S24：对自由振动数据进行模态参数识别；

S25：建立损伤指示指标，进行有无损伤发生的判断和损伤程度的确定。

2.根据权利要求1所述的基于压电陶瓷的水工混凝土结构损伤识别方法，其特征在于：所述步骤S12具体包括以下步骤：

S12.1：得第l个IMF信号cl(t)，l＝1,2,3，…，；

S12.2：从f(t)中减去cl(t)得到rl(t)，即rl(t)＝f(t)-cl(t)；将rl(t)作为原数据重复以上步骤，获得f(t)的第二个符合IMF条件的分量c2(t)，如此循环n次，获得信号f(t)的n个符合IMF条件的分量；其中，f(t)为步骤S11中实测信号y(t)的确定性成分。

3.根据权利要求1所述的基于压电陶瓷的水工混凝土结构损伤识别方法，其特征在于：所述步骤S12.1具体包括以下步骤：

S12.11：令k＝2；

S12.12：通过高斯过程在所有局部最大值间内插法得到上包络线uk-1(t)和下包络线vk-1(t)；

S12.13：通过式(1)计算上下包络线的均值mk-1(t)：

S12.14：用f(t)减去mk-1(t)，求得一个剔除低频的新数据序列hk-1(t)，即：

hk-1(t)＝f(t)-mk-1(t) (2)

其中，f(t)为步骤S11中实测信号y(t)的确定性成分；

S12.15：判断k是否等于K，K为最大迭代次数：如果是，则结束；否则，则继续进行步骤S12.16；

S12.16：如果hk-1(t)符合IMF条件，则hk-1(t)就是f(t)的第k-1个分量；否则，令k＝k+1，然后返回执行步骤S12.12。