一种基于Kalman滤波和能量原理的实时损伤识别方法

• 来源期刊: 浙江大学学报（英文版）（A辑：应用物理和工程）
• 学科: 工学
• 关键词: 实时模型修正 能量平衡原理 Kalman滤波原理 损伤识别 健康监测
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 页码范围: 105-116
• 页数: 12页
• 分类号: TU192
• 语种: 英文
• DOI: 10.1631/jzus.A1400163

摘要

目的：建立一种损伤识别方法，能够实时地监测多自由度复杂结构中构件的损伤情况。方法：1.用能量原理对结构刚度进行解构，建立结构单元刚度和节点响应之间的关系；2.用 Kalman滤波原理分析结构刚度的预测值和测量值，迅速对结构的刚度进行识别（图6–9）；3.对每一步计算进行耗时监测，确保算法的实时性（图10）。结论：1.该方法能够较准确地得到结构的刚度信息，同时得出损伤单元的损伤位置和损伤量；并且收敛速度快，计算量小，具有很强的实时性和抗噪能力；2.对于本文的桁架结构，所有杆件刚度均能在0.4 s内收敛，平均每一荷载步计算时间约为0.0012 s，小于采样周期1/256 s，说明该方法可以迅速、准确地对结构进行实时的监测。