[发明专利]基于非线性输出频率响应函数的结构损伤检测方法

摘要

本发明所提供的基于非线性输出频率响应函数的结构损伤检测方法，采用具有外部输入的非线性自回归移动平均模型(NARMAX模型)和非线性输出频率响应函数(NOFRF)分析方法对工程结构进行损伤检测，主要包括三个步骤：第一，利用实验数据辨识出系统的NARMAX模型，根据获得的NARMAX模型得出系统的NARX模型；第二，根据获得的NARX模型，计算系统的非线性输出频率响应函数以及与之相关的指标；最后，通过比较不同状态下系统的非线性输出频率响应函数相关的指标来判断系统是否有损伤。本发明所公开的损伤检测方法，操作简单，计算方便，为结构的损伤检测提供了又一有效途径。

主权项

1.一种基于非线性输出频率响应函数的结构损伤检测方法，采用具有外部输入的非线性自回归移动平均模型(NARMAX模型)，其特征在于，包括步骤如下：1)、给待检测的结构系统一个宽频的激励信号，并采集结构的激励以及响应信号；2)、使用采集到的检测信号以及相应的响应信号辨识出系统的NARMAX模型，根据辨识得到的NARMAX模型，舍去包含噪声的项，得到系统的NARX模型；3)、对获得的NARX模型进行仿真研究，即输入个具有相同频率不同幅值的谐波信号，来计算系统NARX模型的响应；4)、根据3)中获得的系统响应估算系统的非线性输出频率响应函数(NOFRF)G_n(jω)的值，n＝1，...，N；根据待分析系统的要求确定NOFRF的阶数N，再确定激励的个数且N~≥N;]]>5)、计算出与非线性输出频率响应函数相关的指标Fe(n)的值，Fe(n)=∫-∞+∞|Gn(jω)|dωΣi=1N∫-∞+∞|Gi(jω)|dω(1≤n≤N),]]>Fe(n)反映系统各阶非线性的强度，N个Fe(n)，n＝1，…，N的值组合起来可以描述被检测结构系统的非线性状态，同时可以用于结构损伤的检测。