基于全连接神经网络与传递率函数相结合的钢结构损伤检测方法 被引量：7

1

作者 艾青林 林小贝 徐巧宁 《高技术通讯》 CAS 2021年第8期824-835,共12页

针对现有的传递率函数法对钢结构损伤检测不全面、不精确的问题,提出了将全连接神经网络模型与传递率函数相结合的钢结构损伤检测方法。利用Ansys软件对钢结构框架模型进行瞬态分析,得到垂直于检测面的节点加速度,通过Matlab软件对各节... 针对现有的传递率函数法对钢结构损伤检测不全面、不精确的问题,提出了将全连接神经网络模型与传递率函数相结合的钢结构损伤检测方法。利用Ansys软件对钢结构框架模型进行瞬态分析,得到垂直于检测面的节点加速度,通过Matlab软件对各节点加速度进行傅里叶变换、频谱相除得到传递率函数,再将传递率函数进行差分运算得到传递率函数变化量。将传递率函数变化量作为全连接神经网络的输入参数,采用反向传播对误差进行修正,从而得到钢结构各检测位置的损伤指标值。通过钢结构框架损伤检测实验,对基于全连接神经网络与传递率函数的钢结构损伤检测算法进行实验验证。结果表明,新方法与传统的传递率函数法相比,所有位置的钢结构损伤识别率平均提高了29.14%,能更准确与全面地识别钢结构各位置的损伤情况,可对钢结构损伤位置进行精确定位。 展开更多

关键词 钢结构损伤检测 全连接神经网络 反向传播 传递率函数 损伤识别率

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建筑混凝土轻钢结构损伤可靠检测仿真研究 被引量：1

2

作者 张泽鹏 王仁义 《计算机仿真》 2024年第1期256-260,共5页

建筑混凝土轻钢结构强度高、整体刚性好、变形能力强,但由于其构件断面偏小,发生开裂损伤后极限承载能力下降,严重影响建筑整体质量,所以应研究建筑混凝土轻钢结构损伤检测方法。先构建轻钢结构实体并自动生成三维轻钢结构有限元模型,... 建筑混凝土轻钢结构强度高、整体刚性好、变形能力强,但由于其构件断面偏小,发生开裂损伤后极限承载能力下降,严重影响建筑整体质量,所以应研究建筑混凝土轻钢结构损伤检测方法。先构建轻钢结构实体并自动生成三维轻钢结构有限元模型,利用模态分析模块求解轻钢结构模态参数。采用希尔伯特振动分解算法,获取轻钢结构损伤检测的最大幅值分量信号,并将其输入至全连接神经网络,检测损伤情况,并输出损伤结果。测试结果显示:获取的一阶和二阶频率结果与实际结果之间最大差值分别为0.75Hz和1.2Hz,说明上述方法可准确得出轻钢结构的相关模态参数,能够完成建筑混凝土轻钢结构损伤的可靠检测。 展开更多

关键词 建筑混凝土 轻钢结构 损伤检测 模态参数 幅值分量 有限元模型

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基于计算机视觉的钢结构表面锈蚀程度检测方法

3

作者 逯鹏 赵天淞 +3 位作者 王剑 常好诵 郑云 刘小兰 《工业建筑》 2024年第8期133-139,共7页

针对钢结构表面锈蚀损伤,传统的人工检测方法耗时、费力,且受检测人员技术水平限制。计算机视觉技术为钢结构表面锈蚀的检测和分类提供了一种快速准确的替代方法。目前常用的锈蚀程度检测技术多基于卷积神经网络结构,由于网络结构自身... 针对钢结构表面锈蚀损伤,传统的人工检测方法耗时、费力,且受检测人员技术水平限制。计算机视觉技术为钢结构表面锈蚀的检测和分类提供了一种快速准确的替代方法。目前常用的锈蚀程度检测技术多基于卷积神经网络结构,由于网络结构自身的缺陷,在进行锈蚀程度分类时存在忽略图像中部分锈蚀特征的问题,导致错误的检测结果。为此,提出了一种基于Vision Transformer网络结构的钢结构表面锈蚀程度识别方法,通过引入自注意力机制(SA)在进行特征提取的过程中保证数据的完整性,并在自建的锈蚀程度图像数据集上进行验证,该方法对锈蚀程度的分类准确率可达到90%。此外,还提出一种基于滑动窗口法的钢结构表面锈蚀程度检测方法,对待检测的钢结构图像进行切割,利用训练好的网络结构进行锈蚀程度检测,将检测后的图像重新拼接,实现钢结构表面锈蚀程度的可视化。 展开更多

关键词 钢结构 表面锈蚀 损伤检测 计算机视觉 滑动窗口法

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基于归一化频响函数曲率差的钢-木组合梁螺栓松动定位方法 被引量：6

4

作者 刘景良 陈飞宇 +2 位作者 郑文婷 盛叶 骆勇鹏 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期451-459,共9页

钢-木组合结构因其良好的承载能力和环境协调性而日益受到关注,但由于木材的蠕变、松弛特性以及外部环境的影响,钢-木组合结构容易发生螺栓松动现象,如何准确识别螺栓的松动位置成为一个迫切需要解决的问题。本文提出一种基于归一化频... 钢-木组合结构因其良好的承载能力和环境协调性而日益受到关注,但由于木材的蠕变、松弛特性以及外部环境的影响,钢-木组合结构容易发生螺栓松动现象,如何准确识别螺栓的松动位置成为一个迫切需要解决的问题。本文提出一种基于归一化频响函数曲率差的钢-木组合结构螺栓松动定位方法,首先对激励信号和测得的加速度响应信号进行快速傅里叶变换并求解频响函数,然后在此基础上计算归一化频响函数曲率差指标来判别螺栓松动的具体位置,最终成功解决因螺栓钻孔和螺栓预紧力而导致的损伤位置误判问题。通过ABAQUS建立钢-木组合梁三维有限元模型并通过隐式动力分析获取其响应信号,采用所提出的方法对模型进行损伤定位。研究结果表明:该方法对螺栓预紧力敏感且能够清晰地定位螺栓松动,同时也具有良好的抗噪能力。 展开更多

关键词 钢-木组合结构 螺栓松动 曲率差 频响函数 损伤识别

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钢结构疲劳性能提升关键技术研究与应用 被引量：1

5

作者 岳清瑞 刘晓光 +12 位作者 常好诵 张玉 王立军 张清华 张玉玲 郑云 段梦兰 幸坤涛 赵欣欣 汪明 赵晓青 鞠晓臣 崔闯 《建设科技》 2023年第11期27-30,共4页

复杂荷载条件和服役环境条件下结构疲劳性能问题,是制约新型钢结构工程可持续发展的世界性难题,发展相关关键技术,有效提升其疲劳性能,保障结构的安全性与耐久性,是我国国民经济可持续发展的迫切需要和重大战略需求。本项目针对钢结构... 复杂荷载条件和服役环境条件下结构疲劳性能问题,是制约新型钢结构工程可持续发展的世界性难题,发展相关关键技术,有效提升其疲劳性能,保障结构的安全性与耐久性,是我国国民经济可持续发展的迫切需要和重大战略需求。本项目针对钢结构工程疲劳的关键问题进行联合攻关,取得了疲劳设计、检测评估及性能提升技术体系等系列创新成果。 展开更多

关键词 钢结构疲劳 疲劳设计 疲劳损伤检测 疲劳性能评估 疲劳性能提升

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水工钢结构智能健康诊断技术研究与进展 被引量：4

6

作者 余岭 万祖勇 +1 位作者 徐德毅 朱宏平 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2005年第5期65-69,共5页

阐述了对水工钢结构实施智能健康诊断的必要性和迫切性,介绍了健康结构概念与健康诊断智能化趋势、智能传感器与多信息融合技术、近20年来国内外结构损伤与健康诊断技术的研究现状与进展,重点综述了智能健康诊断技术及其应用以及面临的... 阐述了对水工钢结构实施智能健康诊断的必要性和迫切性,介绍了健康结构概念与健康诊断智能化趋势、智能传感器与多信息融合技术、近20年来国内外结构损伤与健康诊断技术的研究现状与进展,重点综述了智能健康诊断技术及其应用以及面临的困难,同时结合水工钢结构系统特点,对水工钢结构智能健康诊断技术研究和发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 水工钢结构 钢闸门 损伤检测 智能诊断 综述

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基于热像图温度分布模型的建筑钢结构损伤检测方法

7

作者 双敏 《现代制造技术与装备》 2023年第2期163-165,共3页

常规的建筑钢结构损伤检测方法使用传递率函数确定钢结构的损伤特征,但检测的钢结构裂纹长度与实际相差较大,因此研究了基于热像图分布模型的建筑钢结构损伤检测方法。以建筑钢结构内部的热像能量变换为基础,结合热像图温度分布模型,处... 常规的建筑钢结构损伤检测方法使用传递率函数确定钢结构的损伤特征,但检测的钢结构裂纹长度与实际相差较大,因此研究了基于热像图分布模型的建筑钢结构损伤检测方法。以建筑钢结构内部的热像能量变换为基础,结合热像图温度分布模型,处理建筑钢结构损伤图像并提取损伤特征,完成建筑钢结构的损伤检测。实验结果表明,该方法检测的钢结构裂纹长度与实际相差较小,检测效果较好,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 热像图温度分布模型 建筑钢结构 损伤检测方法

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基于改进趋近律滑模控制的钢结构柔性探伤机器人轨迹跟踪 被引量：4

8

作者 艾青林 王国栋 徐巧宁 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第12期1264-1273,共10页

为解决钢结构柔性探伤机器人在轨迹跟踪中存在控制模型复杂、跟踪速度慢和跟踪精度不高的问题,提出一种基于改进趋近律的滑模控制方法。将柔性机器人前后车体作为单独的移动机器人进行运动学分析,通过欧拉-伯努利梁方程求解前后车体与... 为解决钢结构柔性探伤机器人在轨迹跟踪中存在控制模型复杂、跟踪速度慢和跟踪精度不高的问题,提出一种基于改进趋近律的滑模控制方法。将柔性机器人前后车体作为单独的移动机器人进行运动学分析,通过欧拉-伯努利梁方程求解前后车体与连接钢带之间的运动约束,得出柔性机器人整体运动学模型。在此基础上,通过反演方法设计一种基于改进趋近律的滑模控制器,加快跟踪误差的收敛速度并降低控制系统抖振。基于改进趋近律滑模控制对柔性机器人小车轨迹跟踪进行仿真实验,结果表明,改进趋近律滑模控制方法可以使柔性机器人快速跟踪期望轨迹进行运动,并且具有较好的跟踪精度和稳定性。 展开更多

关键词 钢结构探伤 柔性机器人 轨迹跟踪 改进趋近律 滑模控制

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隐蔽式钢结构损伤检测机器人振动阻尼比计算 被引量：3

9

作者 倪晓畅 卢潇 《计算机仿真》 北大核心 2021年第7期323-326,359,共5页

隐蔽式钢结构损伤检测机器人效能部件产生的阻尼是时变阻尼,计算结果会随着载荷的变化而变化,单一振动阻尼比的计算无法真实反馈阻尼信息,对此构造振动阻尼综合计算方法。基于当前损伤检测机器人的固有结构和应变结构数值,进行包络取值... 隐蔽式钢结构损伤检测机器人效能部件产生的阻尼是时变阻尼,计算结果会随着载荷的变化而变化,单一振动阻尼比的计算无法真实反馈阻尼信息,对此构造振动阻尼综合计算方法。基于当前损伤检测机器人的固有结构和应变结构数值,进行包络取值计算,提取在各类型效能器下的最终振动阻尼数值,以此为基础针对机器人应变性数值,通过计算各时刻点的应变性能完成时变计算取值,根据上述两种取值的最终结果,改进以往单一综合值计算方法,定义应变效能和总效能,实现最终振动阻尼比的计算。仿真数据表明,与传统的单一均值求取法对比,设计的综合计算方法计算结果偏离度更低,可以有效提高最终计算准确度。 展开更多

关键词 振动阻尼 钢结构 损伤检测 时变计算

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大跨度异型钢结构多点损伤检测方法 被引量：1

10

作者 李余鸿 《铁道建筑技术》 2022年第7期86-90,共5页

在钢结构检测过程中,由于损伤识别参数选择中存在差异,导致钢结构损伤检测结果误差较大。因此,提出大跨度异型钢结构多点损伤检测方法。利用有限元模型在大跨度钢结构中选择最佳的传感器放置点,依据获取的钢结构信息,确定适当损伤识别... 在钢结构检测过程中,由于损伤识别参数选择中存在差异,导致钢结构损伤检测结果误差较大。因此,提出大跨度异型钢结构多点损伤检测方法。利用有限元模型在大跨度钢结构中选择最佳的传感器放置点,依据获取的钢结构信息,确定适当损伤识别参数。通过构建曲率模态损伤定位模型,初步确定大跨度异型钢结构多点损伤位置。借助PNN神经网络完成大跨度异型钢结构多点损伤检测。实验结果表明:所设计检测方法与传统方法相比较将检测误差分别降低了23.09%、45.34%,提升了大跨度异型钢结构损伤检测的精度。 展开更多

关键词 大跨度结构 钢结构 损伤检测 曲率模态

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面向钢结构探伤的置信加权时间同步算法研究 被引量：2

11

作者 艾青林 夏晗雄 徐巧宁 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第1期55-63,共9页

针对无线传感器网络(WSN)各节点之间时间同步误差引起的钢结构损伤检测不同步,且洪泛时间同步算法(FTSP)容错性差的问题,设计了一种时间同步精度高、容错能力强的无线传感器网络时间同步算法。在FTSP算法的基础上,对线性回归表内的同步... 针对无线传感器网络(WSN)各节点之间时间同步误差引起的钢结构损伤检测不同步,且洪泛时间同步算法(FTSP)容错性差的问题,设计了一种时间同步精度高、容错能力强的无线传感器网络时间同步算法。在FTSP算法的基础上,对线性回归表内的同步偏差进行参数估计,利用置信区间剔除异常时间同步数据。建立时钟漂移率数据表,动态解算加权系数,实现时钟漂移率的加权平均,从而拟合有效数据,提高时间同步算法的稳定性和容错性。仿真与实验表明,改进的时间同步算法较FTSP算法具有更好的容错能力,实现了无线传感器网络的高精度时间同步,完全满足钢结构损伤检测的要求。 展开更多

关键词 钢结构探伤 无线传感器网络(WSN) 置信加权 容错 时间同步

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矩形截面钢结构单肢损伤模拟研究 被引量：1

12

作者 宋世军 郝龙龙 +1 位作者 程录波 宋连玉 《起重运输机械》 2013年第7期65-68,共4页

钢结构损伤研究对于钢结构健康诊断具有重要意义,如何模拟损伤部位的损伤前后的变化是钢结构损伤建模的基础。文中提出了一种可用于矩形截面钢结构单肢损伤的模拟方法,并对构建的矩形截面钢结构单肢损伤模拟方法进行了试验验证,矩形截... 钢结构损伤研究对于钢结构健康诊断具有重要意义,如何模拟损伤部位的损伤前后的变化是钢结构损伤建模的基础。文中提出了一种可用于矩形截面钢结构单肢损伤的模拟方法,并对构建的矩形截面钢结构单肢损伤模拟方法进行了试验验证,矩形截面钢结构单肢损伤模拟方法为钢结构损伤模型的研究打下了基础。 展开更多

关键词 钢结构 矩形截面 损伤检测 模拟方法

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