[發明專利]一種用于高速鐵路擋風墻結構的損傷預警方法

有效

• 申請號: 201910305931.5
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110008627B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 徐乾
• 申請（專利權）人: 陜西理工大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F17/14;E01F7/02;G06F119/14
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

1.一種用于高速鐵路擋風墻結構的損傷預警方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟一：借助高速行駛列車引起的振動對初始狀態和運營狀態下的高速鐵路擋風墻結構施加環境激勵；

步驟二：通過無線傳感器采集擋風墻在初始狀態和運營狀態下的動力響應信號，采集的信號經無線傳輸系統傳送到計算機；

步驟三：通過計算機對采集信號進行處理，得到擋風墻在初始狀態和運營狀態下動力響應間的虛擬脈沖響應函數信號H(t)_u和H(t)_d；

步驟四：分別對H(t)_u和H(t)_d進行經驗模態分解，得到初始和運營狀態下的固有模態函數{IMF}_u和{IMF}_d，分別對{IMF}_u和{IMF}_d進行希爾伯特變換，得到擋風墻在初始狀態和運營狀態下動力響應信號間虛擬脈沖響應函數的希爾伯特譜H(ω,t)_u和H(ω,t)_d；

步驟五：計算H(ω,t)_u和H(ω,t)_d的希爾伯特邊際能量譜E(ω)_u和E(ω)_d，創建希爾伯特損傷特征向量譜ERD(ω)及損傷預警指標ERSD；

步驟六：通過ERSD對擋風墻損傷狀態和損傷程度進行預警。

2.根據權利要求1所述的一種用于高速鐵路擋風墻結構的損傷預警方法，其特征在于：在所述步驟一中，通過高速行駛列車引起的振動對初始狀態和運營狀態下的擋風墻結構施加環境激勵，高速行駛的列車必然引起擋風墻振動，而且列車激勵符合環境激勵的特征，因此將高速行駛列車引起的振動作為環境激勵裝置。

3.根據權利要求1所述的一種用于高速鐵路擋風墻結構的損傷預警方法，其特征在于：在所述步驟三中，通過計算機對采集信號進行處理，得到擋風墻在初始狀態和運營狀態下動力響應間的虛擬脈沖響應函數信號H(t)_u和H(t)_d；

以參考點的動力響應作為虛擬激勵、計算點的動力響應作為虛擬響應，然后計算H(t)_u和H(t)_d。

4.根據權利要求1所述的一種用于高速鐵路擋風墻結構的損傷預警方法，其特征在于：在所述步驟四中，通過計算機分別對H(t)_u和H(t)_d進行希爾伯特-黃變換，得到擋風墻在初始狀態和運營狀態下動力響應信號間虛擬脈沖響應函數的希爾伯特譜H(ω,t)_u和H(ω,t)_d；

41)先對H(t)_u和H(t)_d進行經驗模態分解，得到n個頻段的固有模態函數{IMF}，包括初始狀態和運營狀態下的固有模態函數{IMF}_u和{IMF}_d；

42)分別對{IMF}_u和{IMF}_d進行希爾伯特變換，得到H(ω,t)_u和H(ω,t)_d。