基于关联度的多类型监测信息优选与重构方法

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1、硕士学位论文基于关联度的多类型监测信息优选与重构方法OPTIMIZATIONANDRECONSTRUCTIONOFMULTI-TYPEMONITORINGINFORMATIONBASEDONCORRELATION李超哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TU356学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文基于关联度的多类型监测信息优选与重构方法硕士研究生：李超导师：卢伟助理教授申请学位：工学硕士学科：结构工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex

2、:TU356U.D.C:624DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringOPTIMIZATIONANDRECONSTRUCTIONOFMULTI-TYPEMONITORINGINFORMATIONBASEDONCORRELATIONCandidate：LiChaoSupervisor：AssistantProf.LuWeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：StructuralEngineeringAffiliat

3、ion：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要传感器是结构健康监测的前端设备，通过传感器获取海量监测数据是结构评估的基础。传感器数据的有效性及其合理分析与运用直接影响结构健康监测安全评估是否有效。而海量监测数据间具有一定的关联性，有必要通过结构响应的关联性进行结构监测信息优选、评估及重构。研究结构关联区域划分与传感器优化布置方法。运用相关系数与回

4、归系数，建立结构响应的相关系数矩阵与回归系数矩阵，通过给定相关系数阈值和回归系数阈值，确定结构响应关联区域。进而以关联区域为基础，以关联区域内结构响应评估为目标，确定传感器优化布置方法。以平板网架结构为例，进行位移测点优选和位移信息预测，根据预测信息的误差分析，验证基于关联度的结构区域划分方法的有效性和可行性。研究基于关联度的监测信息重构方法。针对出现故障的传感器，计算该传感器正常工作时所在测点响应与其余测点响应的关联度，即重构变量与响应变量的关联度。通过对比关联度大小，确定关联模型建立所需的响应变量；进而运用偏最小二乘法建立重构变量与响应变

5、量的关联模型，讨论重构变量与响应变量关联度大小、用于关联模型系数确定的监测数据量、响应变量个数对重构误差的影响。并以平板网架结构为例，采用应力数据分别对应力故障测点和位移故障测点进行信息重构，讨论三个因素对应力和位移重构误差的影响，验证该重构方法的有效性和提高重构误差精度的措施。研究基于实测数据的深圳湾体育中心监测信息优选与重构。通过对实测数据的分析确定故障传感器和应力最大测点的位置，讨论基于关联度的偏最小二乘应力重构方法对于实测数据重构误差的影响因素，以两个故障测点为例进行分析，对故障测点和应力最大点进行应力信息重构，比较该方法对不同时间段

6、信息重构的可靠性，证明各测点应力与应力关联模型的稳定性。同时通过计算位移测点与其余节点的相关系数和回归系数，运用关联区域确定方法，确定位移测点的关联区域。关键词：关联度；区域划分；数据重构；关联模型；偏最小二乘法-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThesensoristhefront-endequipmentforstructuralhealthmonitoring.Thebasisofstructureevaluationisgettingthemassivemonitoringdatathroughthesensors.

7、Thevalidityofsensordataanditsreasonableanalysisandapplicationdirectlyaffectthesafetyassessmentofstructuralhealthmonitoring.Thereisacertaincorrelationbetweenthemassivemonitoringdata,anditisnecessarytooptimize,evaluateandreconstructstructuralmonitoringinformationthroughthecor

8、relationofthestructuralresponse.Therangedeterminationofstructuralresponsemethodand