基于压电阻抗和主成分分析的斜拉索覆冰监测

• 作者: 张鑫 孙小飞 周文松 张玉祥
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 覆冰监测 压电阻抗 主成分分析 温度补偿 电导纳谱 均方根差 斜拉索 峰值电导
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 页码范围: 1765-1771
• 页数: 7页
• 分类号: TM282
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.201904060

摘要

针对中高纬度地区桥梁斜拉索易发生的覆冰跌落现象,本文基于压电阻抗和主成分分析方法开展了桥梁斜拉索覆冰监测研究.压电阻抗方法对结构局部刚度和质量变化敏感,斜拉索表面覆冰同时影响了其局部动力特性以及布置在其表面的压电传感器的动力特性.本文给出了压电阻抗法覆冰监测的原理和常用损伤指数,并分析了温度的影响.通过斜拉索节段模型试验得到了覆冰和温度同时作用下的压电阻抗特征曲线,分析了峰值电导、峰值频率、电导均值及标准差与冰厚的关系,提出了采用主成分分析法剔除温度影响并识别覆冰厚度.分析结果表明上述方法可有效识别有冰、无冰工况以及对不同冰厚的工况进行监测,对实际除冰具有较大意义.