[发明专利]利用响应信息判定粘弹夹层结构松动程度的方法

摘要

本发明公开了一种利用响应信息判定粘弹夹层结构松动程度的方法，首先通过随机激励测试获得结构响应信息，并构造Hankel矩阵和状态子空间；然后，利用状态子空间构造格拉丝曼流形；其次将格拉斯曼流形映射到高维特征空间，利用支持向量数据描述建模方法将流形表示为一个球体；再计算正常无松动状态和松动状态球体球心向量的相似度指标；最后利用该指标判定粘弹夹层结构松动程度。本方法利用响应数据判定粘弹夹层结构松动程度，简单易行，具有结果可靠、可实施性强等特点，适用于现场实时判定粘弹夹层结构松动程度，具有工程实用价值。

主权项

1.一种利用响应信息判定粘弹夹层结构松动程度的方法，其特征在于，包含以下步骤：（1）构造Hankel矩阵和状态子空间首先，利用激振台对粘弹夹层结构进行随机激励，采集结构多通道响应信息，利用所获得响应信息构造Hankel矩阵；其次，利用主成分分析方法分解Hankel矩阵得到结构状态子空间，表示为：S=span[s₁,s₂,…,s_r]其中，S表示状态子空间，s_i,i=1,…,r表示子空间基向量；（2）状态子空间流形嵌入将线性子空间集合构成一个格拉丝曼流形，利用状态子空间集合将格拉丝曼流形表示为：G={S_i,i=1,…,m}={S₁,S₂,…,S_m}其中，S_i,i=1,…,m表示m个状态子空间；（3）基于支持向量数据描述的流形建模首先，将格拉丝曼流形G映射到高维特征空间，在高维特征空间中状态子空间表示为然后利用支持向量数据描述方法对格拉丝曼流形G建模，将格拉丝曼流形表示为一个球心为a半径为R的球体，如下式所示：其中，为建模所得到的球体；α为权值向量，由支持向量数据描述方法求得；（4）定义松动程度判定指标首先，分别构造正常无松动状态对应的球体和松动状态对应的球体其次，定义松动状态与正常状态的相似程度指标为：其中，为正常状态对应球体的球心；为松动状态对应球体的球心；相似度指标SI定义为两个球体球心向量间的夹角，能够反映松动状态与正常无松动状态的相似程度，将该指标作为松动程度判定指标；（5）松动程度判定利用相似度指标SI判定粘弹夹层结构的松动程度：SI接近1表示结构状态与正常状态接近；反之，SI小于1表示结构状态偏离正常状态；SI与1的差值反映了结构的松动程度。