小波分析在土木工程结构损伤识别中的应用PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　小波分析简介 1

1.2　结构损伤识别 4

1.3　小波分析与结构损伤识别 6

第2章　小波分析基本理论 10

2.1　概述 10

2.2　傅里叶变换 10

2.3　短时傅里叶变换 11

2.4　连续小波变换 12

2.4.1 定义 12

2.4.2　连续小波变换的时间-尺度特性 14

2.4.3　连续小波变换的时间-频率特性 14

2.4.4　连续小波变换的反演 15

2.5　离散小波变换 16

2.6　小波框架 17

2.6.1 小波框架的定义 17

2.6.2　信号的重建 17

2.7　多分辨率分析 18

2.7.1 多分辨率分析的空间剖分 18

2.7.2　双尺度方程 20

2.7.3　Mallat算法 22

2.8　小波包分析 24

2.8.1 小波包的定义及性质 25

2.8.2 小波包的空间分解 25

2.8.3 小波包算法 26

第3章　基于多尺度理论的结构损伤识别 28

3.1　概述 28

3.2　动态系统状态方程的多尺度变换 29

3.2.1 动态系统状态方程 29

3.2.2　信号的多尺度表示 31

3.2.3　状态方程的多尺度分解 32

3.2.4　噪声在小波分解下的特性 34

3.3　结构动力系统的多尺度损伤识别 35

3.4　多尺度参数卡尔曼滤波 36

3.4.1　卡尔曼滤波基本理论 36

3.4.2　参数卡尔曼滤波 38

3.4.3 多尺度参数卡尔曼滤波 39

3.5　多尺度非线性最小二乘辨识 47

3.5.1 框架结构模型的静力凝聚 47

3.5.2　积分算子变换法 48

3.5.3 多尺度非线性最小二乘辨识 52

3.6　分频段加权最小二乘辨识 57

3.6.1 结构动力系统多尺度分析 57

3.6.2　分频段加权最小二乘辨识 61

3.7　小结 68

第4章　基于小波包能量特征向量的损伤识别 70

4.1　概述 70

4.2　结构动力响应的小波包能量特征向量 70

4.3　基于小波包能量特征向量的结构损伤识别原理 73

4.4　基于小波包能量特征向量的损伤特征指标 75

4.5　环境激励下的损伤识别 77

4.6　小波包基的选择与分解层数的确定 79

4.7　小结 80

第5章　基于小波奇异性理论的结构损伤识别方法 81

5.1　概述 81

5.2　信号奇异性的有关定义和性质 81

5.3　用小波变换识别奇异点特征 82

5.4　检测奇异性的小波基的选择 84

5.5　利用振型识别梁的裂缝 85

5.5.1 含裂缝简支梁的识别 85

5.5.2　梁局部刚度降低所引起的损伤的识别 92

5.6　基于结构动力响应的损伤识别 94

5.6.1 损伤发生时刻的识别 94

5.6.2　移动荷载作用下梁的裂缝识别 96

5.6.3　移动荷载下的带损伤段简支梁的识别 102

5.7　小结 104

第6章　基于Morlet小波变换的结构识别 105

6.1　概述 105

6.2　Morlet复小波变换 105

6.3　基于复小波变换的瞬态参数提取 108

6.4　单自由度线性系统的识别 110

6.5　多自由度线性系统的识别 111

6.6　非线性系统识别 113

6.7　钢筋混凝土梁非线性识别 116

6.7.1 钢筋混凝土梁非线性自由振动 116

6.7.2　钢筋混凝土梁动力测试 119

6.8　小结 126

第7章　基于改进L-P小波的时变模态参数识别 127

7.1 概述 127

7.2　改进的L-P小波函数 127

7.3　基于改进L-P小波的结构识别 131

7.4　利用地震记录识别建筑物动力特性 140

7.4.1　建筑物基本情况 141

7.4.2　地震记录及其分析 141

7.5　小结 146

第8章　基于小波基函数的结构时变物理参数识别 147

8.1　概述 147

8.2　时变参数的小波展式 148

8.2.1 时变参数的小波展式 148

8.2.2 小波函数和分辨深度的选择 150

8.2.3 时变函数的小波低频系数重构 151

8.3　单自由度时变系统辨识 152

8.4　多自由度时变系统辨识 161

8.5　小结 164

参考文献 166