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基于动态Shannon熵的结构损伤识别与环境因素影响分离研究
结题报告
批准号:
51578107
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
李东升
依托单位:
学科分类:
E0806.工程建造与服役
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭杏林、梁亚斌、姜涛、袁永强、林楠、李晓海、王立岩、李坤朋
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中文摘要
结构损伤识别与环境因素影响的分离是结构健康监测的关键环节,在结构健康监测中非常重要。 本项目将利用符号时间序列分析计算效率高、能够及时处理结构健康监测系统采集的大容量数据、适用于非平稳信号、以及对土木工程中的噪声具有较好抑制能力的特点,从动态Shannon熵的全新角度研究结构损伤识别以及变化的环境因素影响。 重点研究以结构动态响应的Shannon熵作为判据的结构损伤识别方法;利用小波多尺度分析的优点,以小波系数符号时间序列的动态Shannon熵分析局部损伤;通过归一化和协整分离变化的环境与结构运行因素的影响等内容。 实现在结构健康监测实践中有效地分离环境因素影响、识别结构真实损伤和提高损伤预报精度的目标。该项研究不仅具有重要的理论意义和科学价值,而且对于将结构损伤识别应用于重大工程项目具有重要的实践意义。
英文摘要
Structural damage identification and elimination of environmental influences are key steps and play significant roles in structural health monitoring. In this project, dynamic Shannon entropy is proposed to investigate structural damage identification and to eliminate influences of changing environment and variation of structural loading conditions from the perspective of symbolic time series analysis, which has the advantages of high computation efficiency suitable for dealing with huge volume of incoming sensing data from a structural health monitoring system, good for processing non-stationary signal, and noise insensitive feature applicable to civil engineering. The investigation is mainly focused on developing a structural damage identification method based on dynamic Shannon entropy and further combining with wavelet multiple scale resolution analysis to locate and quantify structural damage, and eliminating varying environmental and working effects with normalization and co-integration method. The project is targeted to effectively identify structural damage under changing environment and improve the accuracy of damage predication. The proposed research has not only its scientific merits and theoretical significance, but is important in the practical application of structural damage identification in critical engineering projects.
结构损伤识别中的环境因素影响分离是结构健康监测的关键环节。本项目主要研究以结构动态响应的Shannon熵作为判据的结构损伤识别方法;以小波包能量系数符号时间序列的动态Shannon熵分析局部损伤;结合虚拟脉冲响应函数分离变化激励影响的方法;将协整理论与卡尔曼滤波结合分离变化的环境与结构运行因素的影响等内容。在研究中取得三项原创性的成果:1)提出进行结构损伤识别的变尺度动态Shannon熵理论;2)提出协整与扩展卡尔曼滤波相结合的在损伤识别中分离变化环境与运行因素影响的方法;3)提出基于模型新息的传感器优化布置方法。该项研究不仅具有重要的理论意义和科学价值,而且对于将结构损伤识别应用于重大工程项目具有重要的实践意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2018
期刊:计算力学学报
影响因子:--
作者:杨修铭;郭杏林;李东升
通讯作者:李东升
DOI:--
发表时间:2019
期刊:中国公路学报
影响因子:--
作者:李东升;黄杰忠;李宏男
通讯作者:李宏男
DOI:10.1002/stc.2152
发表时间:2018-05-01
期刊:STRUCTURAL CONTROL & HEALTH MONITORING
影响因子:5.4
作者:Huang, Jie-zhong;Li, Dong-sheng;Liang, Yabin
通讯作者:Liang, Yabin
Load Monitoring of the Pin-Connected Structure Using Time Reversal Technique and Piezoceramic Transducers-A Feasibility Study
使用时间反转技术和压电陶瓷传感器的销连接结构的负载监测-可行性研究
DOI:10.1109/jsen.2016.2600760
发表时间:2016-11-15
期刊:IEEE SENSORS JOURNAL
影响因子:4.3
作者:Liang, Yabin;Li, Dongsheng;Song, Gangbing
通讯作者:Song, Gangbing
Damage detection of shear buildings through structural mass-stiffness distribution
通过结构质量刚度分布检测剪力建筑的损伤
DOI:10.12989/sss.2017.19.1.011
发表时间:2017-01
期刊:Smart Structures and Systems
影响因子:3.5
作者:Ling Yabin;Li Dongsheng;Song Gangbing;Zhan Chao
通讯作者:Zhan Chao
风-浪-流作用下深远海漂浮式风机的刚柔耦合机理与动态稳定性研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    李东升
  • 依托单位:
漂浮式风机基础刚柔耦合动力学及动态稳定(运动)机理研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李东升
  • 依托单位:
复杂变化环境下大跨桥梁基于协整和非线性模型修正的损伤识别
  • 批准号:
    52078284
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    59万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    李东升
  • 依托单位:
基于非线性瞬时模态与模态局部化的近海风机叶片损伤机理、识别与监测研究
  • 批准号:
    51778103
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    李东升
  • 依托单位:
国内基金
海外基金