各类复杂结构在其服役期内,由于受到设计荷载以及各种其他突发因素的作用,使结构发生损伤,从而威胁整个结构的安全。因此在结构工作和使用期间,如何及早准确地检测出损伤,同时对损伤的位置及程度进行判定,并能够由此提出维修的方法和措施等,对于保证结构的安全,减少损失,延长结构的使用期限等具有重要的意义。 本文对基于小波分析的结构损伤检测理论及应用方法进行了较为详细的研究,主要完成了以下几方面的内容: 论文首先给出了结构损伤的定义与结构损伤检测的分类方法。结构的损伤定义为:无论有意或无意地造成自然的或人造的结构性能的改变,这种改变将影响结构目前及将来的性能。将结构的损伤检测由简单到复杂分为四个水平,目前国内外关于结构损伤诊断的研究主要集中在损伤识别的层次。 接着论文对基于信号处理的结构损伤诊断方法进行了分析研究,特别是对小波分析方法进行了较为详细的分析,对Fourier变换、加窗Fourier变换和小波变换的性能进行比较,同时对小波分析方法的基本理论、基本性质进行了仔细的研究,并介绍了一些常用的小波函数。 最后论文还研究了小波分析在工程结构损伤检测中的应用技术:如信号奇异性检测和信号消噪处理等,并根据结构动力时程分析法的基本原理,利用MATLAB编制了结构分析程序,研究了小波分析理论在结构损伤检测中的应用。 研究结果表明,应用小波分析方法对工程结构损伤进行实时检测,可以克服传统检测方法无法实现对结构损伤发生时间和位置同时进行定位等问题,即在结构损伤发生的瞬间,就能立即实现结构损伤信息的检出与分析,从而实现对工程结构损伤的早期诊断,为结构的维修加固提供可靠的依据。