结构风致振动时间序列信号非平稳段自动提取方法

    公开(公告)号:CN114812990A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210237995.8

    申请日:2022-03-11

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种结构风致振动时间序列信号非平稳段自动提取方法,包括:采用既定长度数据段区域最大值三次样条插值的方法计算振动时间序列信号的上包络线,使用高斯混合模型拟合上包络线数据的概率密度分布,将高斯混合模型中均值最小的一阶单高斯分布拟合参数定义为振动信号平稳数据的统计特征参数,并计算其累积分布函数在保证率逼近于1时的振动平稳数据临界值,从振动时间序列信号中截取上包络线数据连续大于临界值的对应时刻数据段,选取截取的数据段中长度大于预设长度且最大值大于预设值的数据段作为风致振动非平稳段的有效结果。本发明方法实现较少依赖相关从业人员专业知识的结构风致振动时间序列信号非平稳段自动化快速提取。

    一种基于活载应变的预应力混凝土梁桥开裂预警方法

    公开(公告)号:CN110704805A

    公开(公告)日:2020-01-17

    申请号:CN201910867598.7

    申请日:2019-09-13

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于活载应变的预应力混凝土梁桥开裂预警方法,包括如下步骤:采集车辆每次通过时桥梁构件的应变影响线幅值数据,并绘制其频率直方图;以混合高斯模型为目标函数,采用最小二乘法拟合应变影响线幅值数据频率直方图各矩形直方的顶点坐标,将拟合函数在负无穷至正无穷区间的积分值归一化;确定混合高斯模型函数中各个波峰区间的边界值,并将应变影响线幅值数据按各区间边界值进行数据聚类;将均值最大的数据簇作为重车作用下的应变影响线幅值数据簇,以该数据簇的累积分布函数在特定保证率所对应的应变值作为反映混凝土开裂的预警指标并实施预警。与现有技术相比,本发明方法准确合理,物理意义明确,考虑因素全面。

    增强桥梁健康监测结构响应和温度数据相关性收敛的方法

    公开(公告)号:CN106650221B

    公开(公告)日:2019-03-05

    申请号:CN201610919886.9

    申请日:2016-10-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种增强桥梁健康监测结构响应和温度数据相关性收敛方法,包括:步骤(1):获取桥梁健康监测系统温度数据及其在时间上对应的结构响应数据;步骤(2):利用best‑smooth算法对监测数据光滑处理;步骤(3):使用傅里叶级数原理消除监测数据时滞效应对数据间相关性的影响,同时减小两种数据信号各自频率成分对相关性关系的发散作用;步骤(4):采用多元线性回归法计算等效温度并计算消除时滞后结构响应数据和等效温度数据间的相关性系数。本发明可以有效地消除数据随机波动、时滞效应、频率成分等因素对相关性关系的影响,从而增强桥梁健康监测系统结构响应与温度数据间相关性的收敛,对桥梁健康监测预警和评估有着重要的意义。

    高速铁路钢桁拱桥车‑桥共振性能曲线测定方法

    公开(公告)号:CN106570299A

    公开(公告)日:2017-04-19

    申请号:CN201611021054.1

    申请日:2016-11-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高速铁路钢桁拱桥车‑桥共振性能曲线测定方法,包括如下步骤:步骤10)采集桥梁加速度数据、动应变数据和车速数据:采集的加速度数据包含不同时刻列车作用下对应的加速度值。动应变数据包含不同时刻列车作用下对应的动应变值。车速样本数据不同列车通过时对应的车速值;步骤20)对列车荷载进行分工况:利用光栅应变计和加速度传感器之间的时空相关性准确识别列车荷载工况;步骤30)绘制不同工况下主梁加速度峰值与列车车速相关性散点图;步骤40)确定散点图极值点所对应的车速值,将整个车速变化范围划分为多个车速段,采用多段线拟合的方法,形成共振性能曲线。该测定方法可以准确测定高速铁路钢桁拱桥车‑桥共振性能曲线。

    基于结构离散测点拓扑的温致应变场重分布智能感知方法

    公开(公告)号:CN113973403B

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202111326559.X

    申请日:2021-11-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于结构离散测点拓扑的温致应变场重分布智能感知方法,包括:提取各离散测点在各时刻温度、温致应变时序数据,对温度、应变测点坐标进行凝聚式层次聚类,计算各时刻温度、温致应变数据在各自聚类簇内的平均值,计算分布拓扑特征值,构建双向长短期记忆回归网络并建立从温度场分布拓扑特征值到温致应变场分布拓扑特征值的大数据模糊关系模型,模型通过检验后,以实时温度监测数据换算温度场分布拓扑特征值输入回归网络模型,对比模型回归结果与实时应变监测数据换算的温致应变场分布拓扑特征值,并以两者的差异感知结构温致应变重分布。本发明方法实现基于离散、通用的温度与应变传感器数据智能感知结构温致应变场的重分布。

    一种基于车重-应变映射模型斜率的桥梁状态评估方法

    公开(公告)号:CN114912754A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210381076.8

    申请日:2022-04-12

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于车重‑应变映射模型斜率的桥梁状态评估方法,包括如下步骤:步骤1:获取待评估桥梁的车重数据与车致应变数据;步骤2:分别进行车致应变与车重数据聚类;步骤3:生成长度一致的车致应变与车重随机采样数据;步骤4:获取基于贝叶斯线性回归的车重‑应变数字映射模型斜率;步骤5:计算聚类所得各簇的斜率评估阈值,步骤6:基于斜率评估阈值判定桥梁在之后监测过程中的性能变化情况及安全状况。该方法能够有效考虑桥梁在日常交通流量下的安全状态变化,及时进行桥梁性能异常预警。

    一种桥梁车载应变影响线特征智能识别与提取方法

    公开(公告)号:CN110533007B

    公开(公告)日:2022-03-11

    申请号:CN201910867601.5

    申请日:2019-09-13

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种桥梁车载应变影响线特征智能识别与提取方法,包括如下步骤:采用多层小波变换将应变测试信号分解并提取其中的高频(车辆导致)成分;在人工判定和监督下将车致应变信号中的平稳段(无车时)和非平稳段(有车时)截取并标记,形成训练集与检验集;设计长短期记忆分类网络,采用训练集数据对神经网络进行训练学习,并采用检验集数据检验已训练神经网络的分类预测准确度;采用滑动窗口对在线分解得到的车致应变信号进行实时截取,并使用训练合格的分类网络对实时截取信号进行分类预测和标记,最后提取所识别的非平稳信号(即车载应变影响线)特征值。与现有技术相比,本发明方法逻辑严密,物理意义明确,实施有章可循。

    一种考虑环境温度变异的桥梁动力特性异常预警方法

    公开(公告)号:CN113175987A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110386090.2

    申请日:2021-04-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑环境温度变异的桥梁动力特性异常预警方法,包括如下步骤:步骤1:获取桥梁固有频率与环境温度数据;步骤2:分析固有频率与环境温度的相关性;步骤3:计算固有频率‑环境温度数据散点至线性相关性拟合曲线的垂直距离;步骤4:建立垂直距离概率模型;步骤5:计算不同环境温度下的固有频率预警阈值,若某一环境温度下的实测固有频率超过了预警阈值,则表明桥梁结构动力特性发生异常,此时需要进行桥梁动力特性异常的报警。该方法能够有效制定考虑环境温度变异的桥梁动力特性异常的预警阈值。

    增强桥梁健康监测结构响应和温度数据相关性收敛的方法

    公开(公告)号:CN106650221A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201610919886.9

    申请日:2016-10-21

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G06F19/00

    Abstract: 本发明公开一种增强桥梁健康监测结构响应和温度数据相关性收敛方法,包括:步骤(1):获取桥梁健康监测系统温度数据及其在时间上对应的结构响应数据;步骤(2):利用best‑smooth算法对监测数据光滑处理;步骤(3):使用傅里叶级数原理消除监测数据时滞效应对数据间相关性的影响,同时减小两种数据信号各自频率成分对相关性关系的发散作用;步骤(4):采用多元线性回归法计算等效温度并计算消除时滞后结构响应数据和等效温度数据间的相关性系数。本发明可以有效地消除数据随机波动、时滞效应、频率成分等因素对相关性关系的影响,从而增强桥梁健康监测系统结构响应与温度数据间相关性的收敛,对桥梁健康监测预警和评估有着重要的意义。

    多模态系统随机非平稳振动频率特征的转移概率确定方法

    公开(公告)号:CN114878117B

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202210394872.5

    申请日:2022-04-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了多模态系统随机非平稳振动频率特征的转移概率确定方法,包括:提取各段非平稳振动功率谱中能量最大的频率结果,以之为该段非平稳振动的主导频率,对各段非平稳振动的主导频率数据进行一维层次聚类,根据非平稳振动的发生时间,对每个当前非平稳振动主导频率所属聚类簇的下一个非平稳振动主导频率所属聚类簇进行计数并建立转移概率矩阵,计算聚类簇的出现概率行向量并将其与转移概率矩阵相乘,则可得到每个聚类簇从其它聚类簇转移的转移概率行向量,转移概率行向量中各转移概率值分别表示随机过程中从其他频率特征转移到各频率特征的概率大小。本发明方法可为系统的智能振动控制提供实时的非平稳振动频率及其控制优先级信息。

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