一种基于压缩感知的无重构模态参数获取方法及检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115982626A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310019565.3(22)申请日2023.01.06(71)申请人哈尔滨工业大学（深圳）地址518055广东省深圳市南山区西丽大学城哈工大校区(72)发明人王迎周健(74)专利代理机构深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙)44268专利代理师温宏梅(51)Int.Cl.G06F18/24(2023.01)G06F18/10(2023.01)G06F18/2131(2023.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称一种基于压缩感知的无重构模态参数获取方法及检测方法(57)摘要本申请公开了一种基于压缩感知的无重构模态参数获取方法及检测方法，方法包括获取待检测结构随机采样下的压缩振动响应信号；为压缩振动响应信号设置第一模态频率搜索范围及第二模态频率搜索范围，根据第一模态频率搜索范围及第二模态频率搜索范围，通过基追踪降噪算法确定模态频率；根据模态频率设置第一模态阻尼比搜索范围及第二模态阻尼比搜索范围，根据第一模态阻尼比搜索范围及第二模态阻尼比搜索范围，通过基追踪降噪算法确定模态阻尼比；根据模态频率和模态阻尼比，确定待检测结构对应的模态振型。本申请利用基追踪降噪算法通过两步搜索的方式确定模态参数，避免了由于字典过大而导致的计算量大的问题，提高了模态参数的识别效率。CN115982626ACN115982626A权利要求书1/2页1.一种基于压缩感知的无重构模态参数获取方法，其特征在于，所述的方法包括：获取待检测结构随机采样下的压缩振动响应信号；为所述压缩振动响应信号设置第一模态频率搜索范围及第二模态频率搜索范围，根据所述第一模态频率搜索范围及第二模态频率搜索范围，通过基追踪降噪算法确定模态频率，其中，所述第二模态频率搜索范围的范围区间窄于所述第一模态频率搜索范围的范围区间；根据所述模态频率设置第一模态阻尼比搜索范围以及第二模态阻尼比搜索范围，根据所述第一模态阻尼比搜索范围及第二模态阻尼比搜索范围，通过基追踪降噪算法确定模态阻尼比，其中，所述第二模态阻尼比搜索范围的范围区间窄于所述第一模态阻尼比搜索范围的范围区间；根据所述模态频率和模态阻尼比，确定所述待检测结构对应的模态振型。2.根据权利要求1所述的基于压缩感知的无重构模态参数获取方法，其特征在于，所述为所述压缩振动响应信号设置第一模态频率搜索范围及第二模态频率搜索范围，根据所述第一模态频率搜索范围及第二模态频率搜索范围，通过基追踪降噪算法确定模态频率具体包括：为所述压缩振动响应信号设置第一模态频率搜索范围，通过基追踪降噪算法从所述第一模态频率搜索范围内搜索候选模态频率；根据所述候选模态频率设置第二模态频率搜索范围，通过基追踪降噪算法从所述第二模态频率搜索范围内搜索模态频率。3.根据权利要求2所述基于压缩感知的无重构模态参数获取方法，其特征在于，所述通过基追踪降噪算法从所述第一模态频率搜索范围内搜索候选模态频率具体包括：根据所述第一模态频率搜索范围以离散正弦变换为基建立候选频率字典；采用基追踪降噪算法求解所述候选频率字典的最优解，以得到候选模态频率。4.根据权利要求1所述基于压缩感知的无重构模态参数获取方法，其特征在于，所述根据所述模态频率设置第一模态阻尼比搜索范围以及第二模态阻尼比搜索范围，根据所述第一模态阻尼比搜索范围及第二模态阻尼比搜索范围，通过基追踪降噪算法确定模态阻尼比具体包括：根据所述模态频率设置第一模态阻尼比搜索范围，通过基追踪降噪算法从所述第一模态阻尼比搜索范围内搜索候选模态阻尼比；根据所述候选模态阻尼比设置第二模态阻尼比搜索范围，通过基追踪降噪算法从所述第二模态阻尼比搜索范围内搜索模态阻尼比，其中，所述第二模态阻尼比搜索范围的范围区间窄于所述第一模态阻尼比搜索范围的范围区间。5.根据权利要求4所述基于压缩感知的无重构模态参数获取方法，其特征在于，所述通过基追踪降噪算法从所述第一模态阻尼比搜索范围内搜索候选模态阻尼比具体包括：根据所述第一模态阻尼比搜索范围以离散正弦变换为基建立候选阻尼字典；采用基追踪降噪算法求解所述候选阻尼字典的最优解，以得到候选模态阻尼比。6.根据权利要求1所述基于压缩感知的无重构模态参数获取方法，其特征在于，所述根据所述模态频率和模态阻尼比，确定所述待检测结构对应的模态振型具体包括：获取所述模态频率和模态阻尼比对应的目标阻尼字典，并将所述目标阻尼字典中的各2CN115982626A权利要求书2/2页行合并，以得到目标矩阵；根据所述目标矩阵，通过对所述压缩振动响应信号对应的稀疏模型进行求逆运算，以得到所述待检测结构对应的模态振型。7.一种结构损伤的检测方法，其特征在于，其应用如权利要求1‑6