考虑传感器故障与环境影响的结构损伤识别方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51278127
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0806.工程建造与服役
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

In present damage detection methods, only the effect of loading and environment on damage is considered for the measured responses. Due to the fact that the sensor is deteriorated and is even in fault with the variation of time and environment, this seriously influences the diagnosis ratio and increases the detection difficulty. On the basis of the principle of hardware redundancy, this project employs the probability and data fusion theory to investigate the following problems. Firstly, the techniques of response novelty and distinguishing them are studied for the responses caused by the environment, sensor fault and damage, and thus the detection and distinguishing methods between the sensor fault and damage are obtained. Secondly, the data processing technique is investigated for a large volume of measured data under the case of environmental effect and sensor deterioration. Finally, a damage detection method is developed by using the swarm intelligent optimization technique, which is applicable to the incomplete measured data under the environmental effect and sensor deterioration. Through this project, some technical bottleneck problems can be solved in the community of structural health monitoring, such as misclassifying the sensor fault and damage,the damage detection method for incomplete measured data under the environmental effect and sensor deterioration. Consequently some independent core techniques are also achieved, which can provide technical support for the large structural health monitoring systems.
现行结构损伤检测方法在分析实测响应时,仅考虑环境、荷载对损伤的影响,而没有考虑传感器由于时间与环境的变化导致其性能退化乃至发生故障,这严重地影响了损伤诊断率也增加了检测的难度。本项目拟采用硬件冗余性的原理,结合概率统计与数据融合理论,首先研究传感器失效、环境、损伤引起的结构响应异常与区分技术研究,获得检测、分离故障传感器与损伤的技术;其次研究考虑传感器性能退化与实测环境干扰的海量数据处理技术;最后,运用群体智能优化技术,研究考虑环境干扰与传感器性能退化下不完备数据的结构损伤检测方法。通过研究,可部分解决传感器故障与损伤混淆、错误报警,和考虑环境影响及传感器性能退化/故障下不完备数据损伤检测方法等健康监测领域的技术瓶径,获得具有自主知识产权的核心技术,为大型结构健康监测系统真正发挥防灾减灾作用提供技术支持。

结项摘要

现行结构损伤检测方法在分析实测响应时仅考虑环境、荷载对损伤的影响,而没考虑传感器由于时间与环境的变化导致其性能退化乃至发生故障,这严重地影响了损伤诊断率也增加了检测难度。本项目在此基础上首先研究了考虑传感器故障的结构响应异常时刻判别和异常来源区分技术,即提出了自适应一致性数据融合技术结合小波分解和独立分量分析技术用于检测含故障传感器信号的响应异常发生时刻;同时提出了敏感指标用于分离故障传感器。其次研究了考虑传感器性能退化的不完备数据的完备化处理技术,即提出了改进多尺度主成分分析(IMSPCA)的数据恢复方法和自适应一致性数据替换方法分别恢复性能退化传感器采集的数据和故障传感器采集的数据。第三,进行了考虑环境干扰与传感器性能退化乃至失效下的线性/非线性结构损伤识别方法研究,提出了传感器采集的加速度信号为适应度函数的结构物理参数辨识以及损伤识别方法,并应用于Bouc-Wen恢复力非线性模型的参数辨识和损伤识别。此外,为了提高识别精度和计算效率,本项目同时提出了基于模态应变能与impsco的两阶段损伤识别方法。实验室试验和数值试验验证了以上方法的有效性与应用范围,部分在实际工程中得到了应用。通过研究,可部分解决传感器性能退化与损伤混淆、错误报警,和考虑环境影响及传感器性能退化下不完备数据损伤检测方法等健康监测领域的瓶颈。出版专著1部,发表核心杂志论文12篇,会议论文5篇,其中SCI收录5篇,EI收录8篇。承办1次国际会议。申请发明专利3项,授权1项,获软件著作权1项。培养博士生2名,硕士生4名,其中仅有1名硕士在读。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(1)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(5)
专利数量(0)
基于EEMD与FastICA的损伤异常识别与定位
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈志刚;沈清华;吴铭昊;麻胜兰
  • 通讯作者:
    麻胜兰
随机共振结合RobustICA的两阶段结构损伤定位方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    福州大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    沈清华;陈伟宏;姜绍飞;麻胜兰
  • 通讯作者:
    麻胜兰
Two-Stage Damage Identification Based on Modal Strain Energy and Revised Particle Swarm Optimization
基于模态应变能和修正粒子群优化的两阶段损伤识别
  • DOI:
    10.1142/s0219455414400057
  • 发表时间:
    2014-06
  • 期刊:
    International Journal of Structural Stability and Dynamics
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Ma, Sheng-Lan;Jiang, Shao-Fei;Weng, Liu-Qing
  • 通讯作者:
    Weng, Liu-Qing
两阶段框架结构非线性损伤检测
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    福州大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈志刚;姜绍飞;麻胜兰
  • 通讯作者:
    麻胜兰
A Revised Counter-Propagation Network Model Integrating Rough Set for Structural Damage Detection
一种改进的集成粗糙集的反向传播网络模型用于结构损伤检测
  • DOI:
    10.1155/2013/850712
  • 发表时间:
    2013-01-01
  • 期刊:
    INTERNATIONAL JOURNAL OF DISTRIBUTED SENSOR NETWORKS
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Jiang, Shao-Fei;Fu, Chun;Wu, Zhao-Qi
  • 通讯作者:
    Wu, Zhao-Qi

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

梁柱外伸端板连接弯矩-转角性能有限元分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    应用基础与工程科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴兆旗;张素梅;姜绍飞
  • 通讯作者:
    姜绍飞
钢梁-混凝土墙体连接节点抗震性能综述
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    哈尔滨工业大学学报(增刊)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴兆旗;姜绍飞;张昇
  • 通讯作者:
    张昇
设置垫板的梁柱T形件连接节点滞回性能试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    建筑结构学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴兆旗;苏建强;姜绍飞;费晓辉
  • 通讯作者:
    费晓辉
江阴大桥船撞期间实测数据时间同步分析
  • DOI:
    10.13465/j.cnki.jvs.2018.14.002
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王伟东;姜绍飞;周华飞;韩悦;杨蜜
  • 通讯作者:
    杨蜜
某在役古建木结构的模型修正与状态评估
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    福州大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴铭昊;姜绍飞;唐伟杰;欧阳奇
  • 通讯作者:
    欧阳奇

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

姜绍飞的其他基金

数字孪生驱动的古建木结构安全智能评估方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
数字孪生驱动的古建木结构安全智能评估方法研究
  • 批准号:
    52278295
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于健康监测的古民居木结构多尺度损伤预后研究
  • 批准号:
    51678156
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于盲源分离与信息不完备的结构响应分析与安全性评定
  • 批准号:
    50878057
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    36.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码