仪器仪表学报

作者：史红梅，孙傲雨

单位：史红梅,1.北京交通大学机械与电子控制工程学院,,孙傲雨,2.北京交通大学机械与电子控制工程学院,

关键词：传感器优化布置;有效独立法;模态测试;结构健康监测

基金：中央高校基本科研业务费专项资金(科技领军人才团队项目)(2022JBXT005)项目资助

针对结构健康监测的传感器优化布置问题,考虑模态动能和模态应变能对传感器布点选择的影响,提出了一种高能有效独立法(E-EI),解决了有效独立法(EI)容易丢失能量较大测点的问题。推导了多能量参数的归一化等效能量矩阵,通过矩阵对角线元素的大小评价测点的能量分布。为验证E-EI法的有效性和泛化性,进行了空间桁架输电铁塔仿真算例分析以及铁路尖轨的实验验证,利用5种评价准则从测点能量分布、正交性、所含信息量3个方面对比分析了E-EI法、EI法以及3种EI法的改进方法。结果表明,E-EI法与其他改进方法相比同时实现了高能测点筛选以及测点高线性独立性。其中,布置12个传感器的尖轨实验中E-EI法的MAC矩阵非对角元素平均值比EI法的减少了5.48%,模态动能平均值比EI法的增长了133.27%,模态应变能比EI法的增长了35.82%。

来源：2022年第11期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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