收藏本站
《东南大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

压电智能结构损伤检测及其传感器优化配置的研究

谢建宏  
【摘要】: 实现损伤自检测功能是智能结构研究的主要内容之一,而损伤检测方法和传感器的优化配置是关联损伤自检测功能的两个重要问题,这两个问题的研究,对智能结构的应用具有重要的理论意义和实用价值。论文针对压电智能复合材料层板,以有限元数值仿真为主要手段,对低速冲击加载方式下各压电传感器瞬态响应信号的特征进行提取,继而进行压电智能结构损伤检测方法及其传感器优化配置方面的研究。 论文采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)的回归原理,对压电智能复合材料层板冲击损伤位置检测进行了研究,并与改进的BP网络进行了对比。结果表明,LS-SVM有比BP网络更快的训练速度、更强的泛化能力,并且LS-SVM具有不敏感于网络输入矢量次序的变换,表现出较强的适应性,适宜在结构损伤检测传感器优化配置问题中建立损伤检测目标函数。 论文提出了一种基于损伤检测的智能结构传感器优化配置的遗传神经网络方法。该方法采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)网络建立损伤检测目标函数,运用改进的遗传算法对目标函数进行优化,从而实现不同数目传感器的优化布置,并综合考虑成本与效益的因素,确定传感器的最优配置数目。论文对该遗传神经网络方法的具体实现过程及其可行性进行了分析,结果表明,该方法是可行的,可用于实现传感器对应于其初始布置模式下的最优配置。对于更多传感器的初始布置模式,采用该方法可有效减少更多传感器的数量,从而降低成本。论文从试验角度,采用主动监测方案,对该遗传神经网络方法进行了一定的分析,对试验中采集的传感器响应信号采用功率谱密度最大值进行了特征提取。 论文对机翼盒段试验件进行了结构分析,采用有限单元方法,建立了其结构的有限元模型,并进行了冲击压电响应数值仿真。应用该遗传神经网络方法,基于冲击损伤位置检测问题,对机翼盒段试验件压电传感器进行了优化配置,得到了传感器对应于其初始布置模式下的最优配置,为该结构试验件的实际压电传感器的优化配置提供指导依据。 本文的研究得到了国家自然科学基金(90205031)的资助。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB381;TH878

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 芦吉云;光纤光栅在智能结构动态监测中的应用研究[D];南京航空航天大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 梁丽娉;压电陶瓷传感器力学模型理论与试验研究[D];沈阳建筑大学;2011年
2 王红柳;基于近红外光谱技术的苜蓿(Madicago sativa)秋眠性预测研究[D];北京林业大学;2011年
3 申耀国;基于阻抗的混凝土结构损伤评估方法研究[D];大连理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁大开,杨红,张明德,黄明双;光纤与pDCH纤维传感技术在智能结构中的应用研究[J];传感技术学报;2001年04期
2 谢建宏,张为公;智能材料结构的研究与发展[J];传感技术学报;2004年01期
3 梁大开,黄明双,陶宝祺;光纤埋人碳纤维复合材料结构的实验研究[J];材料工程;2000年02期
4 袁慎芳,陶宝祺,朱晓荣,石立华;应用小波分析及主动监测技术的复合材料损伤监测[J];材料工程;2001年02期
5 王磊,袁慎芳;Kohonen神经网络在复合材料损伤主动监测技术中的应用[J];材料科学与工程;2002年04期
6 吴斌,吴坚,涂序彦;快速遗传算法研究[J];电子科技大学学报;1999年01期
7 韩祯祥,文福拴;模拟进化优化方法简介[J];电力系统自动化;1995年12期
8 易伟建,刘霞;基于遗传算法的结构损伤诊断研究[J];工程力学;2001年02期
9 余天庆,陈开利,彭苗;桥梁结构的损伤现代检测与评估[J];世界桥梁;2004年02期
10 梁大开,邱浩;表面等离子体波光纤传感器应用于复合材料固化监测的研究[J];光学技术;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨红;空心光纤用于智能结构自诊断、自修复的研究[D];南京航空航天大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨绪兵,韩自存;ε不敏感的核Adaline算法及其在图像去噪中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
2 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
3 许高程;张文君;王卫红;;支持向量机技术在遥感影像滑坡体提取中的应用[J];安徽农业科学;2009年06期
4 郭立萍;唐家奎;米素娟;张成雯;赵理君;;基于支持向量机遥感图像融合分类方法研究进展[J];安徽农业科学;2010年17期
5 管翠萍;;药物靶标G蛋白偶联受体的识别预测[J];安徽农业科学;2010年24期
6 刘婷婷;;基于支持向量机的水稻纹枯病识别研究[J];安徽农业科学;2011年28期
7 王尔丹;人群运动与密度估计技术研究[J];安全;2005年03期
8 冯学军;;最小二乘支持向量机的研究与应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年01期
9 高闯;王立东;周世宇;;基于支持矢量机的宫颈细胞分类[J];辽宁科技大学学报;2009年03期
10 周德强;冯建中;;建筑物沉降预测的改进Verhulst模型研究[J];地下空间与工程学报;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
2 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 ;A CDMA Signal Receiver Based on LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 ;LS-SVM Based Stable Generalized Predictive Control[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 阎纲;梁昔明;龙祖强;李翔;;一种新的提前一步预测控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 朱晓亮;波导型微结构光纤与标准光纤的耦合机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
6 李书艳;单点氨基酸多态性与疾病相关关系的预测及其机制研究[D];兰州大学;2010年
7 钱军;考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究[D];湖南大学;2010年
8 柏坚;非线性数学地质模型研究及在滇东南金矿成矿预测中的应用[D];中国地质大学(北京);2010年
9 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
10 潘成亮;螺旋电极式压电驱动器及其应用研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾传华;基于颜色和纹理特征的竹条分级方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
3 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
4 田文娟;基于支持向量机的人民币序列号识别方法的研究[D];山东科技大学;2010年
5 孟培培;基于3S的土地督察信息系统研究[D];山东科技大学;2010年
6 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
7 李海清;支持向量机在金融市场预测中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
8 江达秀;基于HMAX模型的人脸表情识别研究[D];浙江理工大学;2010年
9 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
10 刘磊;多泥沙河流水库优化调度研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毕玉芬,车伟光;新疆北部地区(北疆)苜蓿属植物秋眠性的研究[J];安徽农业大学学报;2002年04期
2 谢建宏,张为公;智能材料结构的研究与发展[J];传感技术学报;2004年01期
3 梁大开,黄明双,陶宝祺;光纤埋人碳纤维复合材料结构的实验研究[J];材料工程;2000年02期
4 何云,刘圈炜,王成章,王彦华,潘俊良,陈继红;苜蓿秋眠性研究进展[J];草业科学;2005年11期
5 马治国,闻邦椿,颜云辉;智能结构的若干问题与进展[J];东北大学学报;1998年05期
6 赵环环,胡跃高,赵其波,张鹏;近红外光谱分析技术在黑麦草粉粗蛋白测定中的应用[J];动物营养学报;2001年04期
7 姚宗信;基于智能材料与结构的自适应机翼技术在无人战斗机(UCAV)上的应用前景展望[J];飞机设计;2001年04期
8 张思进;陆启韶;傅衣铭;;对称角铺设矩形复合材料叠层板受低速冲击时的应力波传及解层破坏分析[J];复合材料学报;2008年05期
9 李彦周;闵顺耕;刘霞;;主成分分析在近红外定量分析校正集样本优选中的应用[J];分析化学;2007年09期
10 朱才;金香哲;郭庆江;黄瑞海;;应用固定波长近红外光谱仪测定玉米淀粉含量[J];分析仪器;1993年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾宏志;光纤光栅传感器的理论和技术研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
2 张弦;大豆蛋白质改性纤维的性能及应用研究[D];天津工业大学;2004年
3 安金龙;支持向量机若干问题的研究[D];天津大学;2004年
4 信思金;基于光纤光栅和小波包分析的智能材料与结构损伤识别研究[D];武汉理工大学;2005年
5 梁磊;光纤光栅智能材料与结构理论和应用研究[D];武汉理工大学;2005年
6 董杰;复杂结构在冲击和振动加载下动态响应分析[D];中国科学技术大学;2006年
7 陈雨;混凝土压电陶瓷敏感模块特性研究[D];重庆大学;2006年
8 董晓马;智能结构的损伤诊断及传感器优化配置研究[D];东南大学;2006年
9 符晶华;光纤光栅智能材料、结构的研究与应用[D];武汉理工大学;2006年
10 胡洪平;低频压电俘能器研究[D];华中科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘海涛;近红外分析中多元线性回归定标方法的简化研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
2 熊先锋;压电阻抗技术用于结构健康监测的研究[D];国防科学技术大学;2003年
3 殷菲;支持向量机在新生儿黄疸诊断预测中的应用[D];四川大学;2004年
4 俞洁;智能悬臂梁压电片布置与振动主动控制技术的研究[D];河海大学;2006年
5 刘国宏;基于人工神经网络的经济预测研究[D];天津大学;2005年
6 朱海涛;轻型货车动态性能仿真分析及结构优化[D];吉林大学;2006年
7 何文强;基于Gabor滤波器的前方车辆探测[D];吉林大学;2006年
8 郭谆钦;基于PZT的结构健康监测技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 魏凤春;利用压电陶瓷片进行复合材料无损检测的研究[D];郑州大学;2006年
10 汤珺;主动多激励结构健康监测系统的研制与应用[D];哈尔滨工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 袁磊;基于光纤光栅传感的机械振动检测与实验研究[D];武汉理工大学;2011年
2 王晓洁;基于光纤光栅传感器的沥青路面性能监测研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 李堃;动态结构健康监测系统研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 宁素娟;具有传感和驱动功能的碳纤维柔性蒙皮研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 王晓钢;基于光纤传感系统的可变体机翼静动态特性研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 熊涛;基于FPGA的高速光纤光栅解调仪的硬件电路设计[D];武汉理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨红,陶宝祺,梁大开,曹振新,邱浩;光纤应用于结构自修复的研究[J];材料保护;2001年01期
2 袁慎芳,陶宝祺,朱晓荣,石立华;应用小波分析及主动监测技术的复合材料损伤监测[J];材料工程;2001年02期
3 梁大开,陶宝祺;光纤埋入碳纤维复合材料后光学性能变化的研究[J];材料工程;1998年11期
4 张邦礼,李银国,曹长修;小波神经网络的构造及其算法的鲁棒性分析[J];重庆大学学报(自然科学版);1995年06期
5 杜彦良;聂景旭;赵长占;肖隆秀;;主动控制裂纹扩展的一种新型复合材料构件的研究[J];复合材料学报;1992年03期
6 任伟新;环境振动系统识别方法的比较分析[J];福州大学学报(自然科学版);2001年06期
7 杨红,梁大开,陶宝祺,邱浩,曹振新;光纤智能结构自诊断、自修复的研究[J];功能材料;2001年04期
8 蒋东翔,王风雨,周明,倪维斗;模糊自组织神经网络在航空发动机故障诊断中的应用[J];航空动力学报;2001年01期
9 陶宝祺,梁大开,王征,袁慎芳;智能复合材料结构在未来飞机上的应用[J];航空学报;1992年12期
10 梁大开,陶宝祺,李长春;智能复合材料中的应变测量[J];航空学报;1995年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谭超;杨秀培;;最小二乘支持向量机在黑液波美度软测量中的应用[J];计算机与应用化学;2006年08期
2 林伟青;傅建中;许亚洲;陈子辰;;基于最小二乘支持向量机的数控机床热误差预测[J];浙江大学学报(工学版);2008年06期
3 戴宏亮;;基于智能遗传算法与复合最小二乘支持向量机的长江水质预测与评价[J];计算机应用研究;2009年01期
4 于晓明;王孟效;柏松;;纸浆洗涤过程的多目标进化优化研究[J];中国造纸学报;2009年02期
5 郭翔;刘新斌;宗志敏;;基于LS-SVM的流向变换催化燃烧反应器的温度预测[J];河南化工;2010年05期
6 梁晓霞;;基于偏最小二乘法和最小二乘支持向量机方法的熔融指数预测[J];中国科技信息;2010年10期
7 焦合军;刘卫华;;煤炭上市公司财务预警与实证分析[J];电脑知识与技术;2011年08期
8 李信;李少远;黄彩凤;;最小二乘支持向量机在汽油调合建模中的应用研究[J];化工自动化及仪表;2006年03期
9 ;新书架[J];气象;2010年06期
10 乔景慧;周晓杰;柴天佑;郑秀萍;;水泥熟料生产过程生料分解率软测量模型[J];控制工程;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐光武;廖敬波;刘怀林;赵岩;;传感器优化配置的一种统一方法[A];全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集[C];2008年
2 钱煜亚;宋坤岭;;佳帆花园~#5楼板损伤检测问题[A];土木建筑学术文库(第9卷)[C];2008年
3 刘瑜;巩克壮;励争;;基于Lamb导波的复合材料板损伤检测方法[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
4 殷学纲;李玉刚;黄尚廉;;点式压电智能结构的有限元模型修改[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
5 陈换过;姜节胜;闫云聚;徐斌;;复合材料层合板结构在线损伤检测[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
6 董晓马;张为公;;小波分析技术在复合材料损伤检测中的应用[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
7 刘丹军;胡邦辉;袁野;张辉;;最小二乘支持向量机在能见度预报中的应用[A];第26届中国气象学会年会灾害天气事件的预警、预报及防灾减灾分会场论文集[C];2009年
8 戴林超;吴琳丽;赵海娜;李训铭;;基于最小二乘支持向量机的故障预测法[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第六分册)[中南大学学报(增刊)][C];2009年
9 李国清;陈传尧;胡元太;胡鹏;;压电智能结构的等效电系统及其动力分析[A];计算力学研究与进展——中国力学学会青年工作委员会第三届学术年会论文集[C];1999年
10 王柏生;;基于振动测试的大跨桥梁损伤检测[A];振动工程学报(工程应用专辑)[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 河南财经学院 李九领;成本与效益浅谈[N];中国财经报;2002年
2 驻京记者 王丹;刘翔退赛,无症损伤检测抢眼球[N];医药经济报;2008年
3 听雨轩主;把这“鸡肋”咋办[N];中国邮政报;2003年
4 张军民特约通讯员 张建;70架“战损”飞机重上蓝天[N];解放军报;2007年
5 陈蕾;会计电算化要为管理服务[N];中国旅游报;2001年
6 龚伟;宝冶建设“灾后建筑结构损伤检测与承载能力评定方法研究”结题[N];中国冶金报;2008年
7 ;2003年度注册资产评估师考试辅导教材内容变化[N];中国财经报;2003年
8 金宝毅;通信网动态管理增强应变能力[N];人民邮电;2002年
9 易汉文;智能交通系统:效益与成本(一)[N];中国交通报;2004年
10 记者 张勇林;成本管理贯穿生产全过程[N];中国石化报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢建宏;压电智能结构损伤检测及其传感器优化配置的研究[D];东南大学;2005年
2 李晓飞;船体局部结构的损伤识别与检测研究[D];上海交通大学;2010年
3 邱颖;自适应神经智能方法及其在结构损伤诊断中的应用[D];河海大学;2005年
4 林连雷;支持向量机算法及其在雷达干扰效果评估中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 刘昕;多功能传感器信号重构方法研究及其应用[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 范玉刚;基于Kernel的机器学习在建模与分类问题的应用研究[D];浙江大学;2006年
7 王卓;网壳结构参数识别技术和损伤检测方法研究[D];北京工业大学;2009年
8 王永安;液压集成块性能评估系统关键技术研究[D];大连理工大学;2009年
9 蒲秀娟;胎儿心电信号提取研究[D];重庆大学;2009年
10 周晚林;压电智能结构冲击荷载及损伤识别方法的研究[D];南京航空航天大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 晋侃;结构损伤检测的最小二乘支持向量机回归方法研究[D];同济大学;2005年
2 刘克飞;考虑温度影响的模态应变能法海洋平台损伤检测研究[D];中国海洋大学;2011年
3 潘仁前;基于Lamb波与光学低相干的薄板损伤检测技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 彭佳斌;基于振动测试的简支梁损伤检测研究[D];河北工业大学;2011年
5 张向东;基于振动的损伤检测方法的理论和实验研究[D];太原理工大学;2002年
6 危玉蓉;基于神经网络的EMI结构健康监测及损伤检测研究[D];中南大学;2010年
7 张利绍;基于Lamb波的机翼蒙皮结构损伤检测技术研究[D];浙江理工大学;2012年
8 刘小顺;压电智能结构的有限元仿真与实验研究[D];大连理工大学;2010年
9 徐大清;基于小波分析的损伤检测研究及管道应用[D];大连理工大学;2004年
10 刘娟;基于遗传算法的海洋平台传感器优化配置及损伤诊断研究[D];中国海洋大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026