[发明专利]一种基于EI和逐步消减法的传感器优化布设方法

摘要

本发明公开了一种基于EI和逐步消减法的传感器优化布设方法，该方法提供的公式可以直接用于计算不同结构类型、不同计算跨径桥梁的传感器优化布设位置。适用于桥梁结构计算分析技术领域。本发明得到的是次优解，由振动理论可知，如果待识别的模态个数为m，则m个传感器就可以满足参数识别的要求，其他的传感器事实上是出于振型可视化或者振型匹配的考虑，所以次优解是可以接受的。

主权项

一种基于EI和逐步消减法的传感器优化布设方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过有限元计算，得到结构的模态向量矩阵，确定监测振型的数目，确定传感器的布置数目；2)利用EI法对模态向量矩阵进行优化，选取初始测点，形成初始模态向量矩阵，初始测点个数为传感器布置数目的n倍；其中n＝2～7；3)求解初始模态向量矩阵的置信度矩阵MAC，并求MAC矩阵的最大非对角元max；4)消去初始模态向量矩阵的第k个自由度后，求其模态向量矩阵的(MACij)k矩阵，并计算其最大非对角元d；其中k为自然数；5)计算f(k)＝max‑d的值，将f的最小值对应的自由度删除，形成新的初始测点，并得到新的模态向量矩阵；6)对振型矩阵的所有剩余自由度重复步骤3)～5)，直到剩余测点数，即模态向量矩阵的自由度数与传感器布置数目相同；剩余模态向量矩阵所对应的自由度即为传感器的安装自由度，从而得到传感器的安装位置。