1、近年來(lái)，結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別在土木和航空等領(lǐng)域迅速發(fā)展起來(lái)，但大量的損傷識(shí)別方法面對(duì)大型結(jié)構(gòu)時(shí)卻遇到了許多實(shí)踐上的困難，尚有許多問(wèn)題值得深入研究。在諸多結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法中，基于動(dòng)力測(cè)試數(shù)據(jù)的識(shí)別方法有遠(yuǎn)程在線的潛在優(yōu)勢(shì)，因此動(dòng)力損傷識(shí)別方法受到了極大的關(guān)注。本文首先對(duì)結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的研究現(xiàn)狀、研究的主要難點(diǎn)進(jìn)行了分析。然后針對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力損傷識(shí)別中動(dòng)力指紋的基本問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)研究，主要完成了以下六個(gè)方面的工作。 1．對(duì)于目前損傷識(shí)別領(lǐng)域所用到

2、的動(dòng)力指紋進(jìn)行了概括和分類。將動(dòng)力指紋分為四個(gè)大類：傳遞特性類動(dòng)力指紋、復(fù)雜函數(shù)類動(dòng)力指紋、傳遞曲率類動(dòng)力指紋和特征參數(shù)類動(dòng)力指紋。逐一對(duì)這些動(dòng)力指紋進(jìn)行分析研究，對(duì)每種動(dòng)力指紋的計(jì)算方法、適用范圍進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)。 2．研究了幾種常用動(dòng)力指紋抵抗干擾的能力。首先對(duì)模態(tài)參數(shù)的噪聲來(lái)源進(jìn)行剖析，并據(jù)此給出其理想化的噪聲分布公式。按概率統(tǒng)計(jì)相關(guān)理論推導(dǎo)了動(dòng)力指紋的噪聲分布，并得出了一些具有指導(dǎo)意義的結(jié)論。本文還基于系統(tǒng)靈敏度分析理論

3、，推導(dǎo)了結(jié)構(gòu)的損傷靈敏度理論公式。在動(dòng)力指紋噪聲靈敏度和損傷靈敏度分析的基礎(chǔ)上，提出了衡量動(dòng)力指紋抵抗干擾能力的綜合性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，為特征比選提供了量化的參考依據(jù)。 3．利用模式識(shí)別中特征提取和特征選擇的基本理論，將動(dòng)力指紋庫(kù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儞Q，得到了具有良好可分性的優(yōu)化特征庫(kù)。主要對(duì)基于相關(guān)分析、遺傳算法的特征選擇和基于主成分分析、Fisher判別分析、三譜相輔分析的特征提取等方法開(kāi)展研究。并提出了針對(duì)結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別問(wèn)題的特征向量?jī)?yōu)化

4、策略，為工程的實(shí)際應(yīng)用提供了有效的實(shí)施方案。 4．從模式分類的角度對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷位置和損傷程度進(jìn)行識(shí)別，其核心問(wèn)題就是如何合理設(shè)計(jì)分類器。本文研究了近鄰法、判別分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))三種分類器的具體算法，并分析了它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)損傷識(shí)別中各自的優(yōu)勢(shì)和局限性。 5．多重子步法是解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別問(wèn)題的有效途徑，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)域劃分是多重子步法的基礎(chǔ)工作。本文將模糊關(guān)系聚類和模糊C均值聚類用于損傷區(qū)域的劃