[发明专利]基于高斯混合模型及嵌套传输距离的结构损伤诊断方法

权利要求书

1.基于高斯混合模型及嵌套传输距离的结构损伤诊断方法，其特征在于，包括，

步骤S11，获取训练结构件的信号特征样本；

步骤S12，从所有所述训练结构件健康状态下获取的所述信号特征样本中随机挑出n个所述信号特征样本构成基准样本集，n为大于0的自然数；

步骤S13，基于所述基准样本集，通过密度峰值聚类概率建模算法建立所述基准样本集对应的基准高斯混合模型；

步骤S14，构建不同损伤程度下的训练样本集；

步骤S15，基于所述训练样本集，通过所述密度峰值聚类概率建模算法建立对应的训练高斯混合模型；

步骤S16，根据嵌套传输距离的计算方法，计算每个所述训练结构件的所述训练高斯混合模型与所述基准高斯混合模型之间的训练嵌套传输距离NTD；

步骤S17，获取所述训练嵌套传输距离NTD对应的损伤程度L；

步骤S18，通过多项式拟合建立损伤量化模型。

2.如权利要求1所述基于高斯混合模型及嵌套传输距离的结构损伤诊断方法，其特征在于，还包括，

步骤S21，在监测状态下，在目标结构件的时变服役状态下采集n个信号特征样本；

步骤S22，基于所述目标结构件的n个所述信号特征样本，构成监测样本集；

步骤S23，基于所述监测样本集，通过所述密度峰值聚类概率建模算法建立对应的监测高斯混合模型；

步骤S24，根据所述嵌套传输距离的计算方法，计算所述监测高斯混合模型与所述基准高斯混合模型之间的监测嵌套传输距离NTD’；

步骤S25，将所述监测嵌套传输距离NTD’代入所述损伤量化模型中，计算得到所述目标结构件的损伤程度。

3.如权利要求1所述基于高斯混合模型及嵌套传输距离的结构损伤诊断方法，其特征在于，所述步骤S11包括，

步骤S111，在模拟的时变服役环境下，采集所述训练结构件在不同损伤程度下的导波信号；

步骤S112，确定每个所述训练结构件上每个导波信号对应的损伤程度；

步骤S113，提取损伤因子，获取所述信号特征样本。

4.如权利要求1所述基于高斯混合模型及嵌套传输距离的结构损伤诊断方法，其特征在于，所述损伤量化模型的表达式如下：

L(NTD,w)＝w₀+w₁NTD+w₂NTD²+...+w_pNTD^p，

其中，L为损伤程度，NTD为训练嵌套传输距离，{w_i|i＝1,2,…,p}是多项式的系数，p为多项式的阶数。

5.如权利要求4所述基于高斯混合模型及嵌套传输距离的结构损伤诊断方法，其特征在于，通过最小二乘法，基于所述训练嵌套传输距离NTD和所述损伤程度L得到所述多项式的系数{w_i|i＝1,2,…,p}。