仪器仪表学报

作者：王梓烨，段淑玉，孙令司，武新军

单位：王梓烨,华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074,wangziye99@126.com,段淑玉,华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074,,孙令司,华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074,,武新军,华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074,xinjunwu@hust.edu.cn,

关键词：缆索索力;超声导波;多分辨奇异值分解;奇异相关值;声时

缆索索力是评判缆索承载能力和服役寿命的重要指标。基于声弹效应的超声导波缆索索力测定方法,在检测缆索缺陷的同时,真实反映缆索整体应力情况,是一种极具潜力的缆索索力测定方法。然而,在采用超声导波进行索力测定过程中,受缆索结构影响,导波波形复杂,难以准确提取声时测量需要的特征点。针对此问题,提出基于多分辨奇异值分解的桥梁缆索索力导波测定方法。该方法基于二分递推原理,构建一种新型二分递推矩阵,结合多分辨奇异值分解(MRSVD),采用滑窗处理方法对信号进行分段处理,获取一种新的回波声时定位特征量—奇异相关值(SCV),该特征量能够有效表征窗内信号与直达波信号之间的相关性。通过构建奇异相关值谱,实现缆索端部回波声时的高精度提取。为验证方法有效性,选用?5-55丝平行钢丝索试件,在0~500kN索力范围内开展缆索索力测定实验。实验结果表明,对于规格为?5-55丝带锚头平行钢丝索,在不同索力条件下,该方法在降低噪声干扰同时,能有效提取缆索端部回波声时实现导波波速测量,并进行索力测定,索力测定结果与实际测量索力之间相对误差在10%以内,与互相关法相比,该方法在声时提取精度和抗干扰方面均表现出优势,为桥梁缆索索力测定提供新的特征提取途径。

来源：2025年第5期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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