提出一种由固有频率和模态分量构成的组合参数作为支持向量机输入向量的方法。文章首先论述支持向量机的基本原理与方法,介绍了一些相关重要概念,然后用固有频率法、动柔度法和组合参数法分别对一个简支梁结构的损伤(包括单损伤和多损伤)进行研究分析。通过比较,表明组合参数法比单一参数法有更好的识别效果,克服了单参数法在识别损伤时精度差的缺点。

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第2 4卷第 4期 20 0 8年 8月

结

构

工

程

师

Vo . 4.No. 12 4 Au g. 2 08 0

Sr trl tucu a Engne r i es

组合参数的支持向量机在结构损伤识别中的应用 龚治国 朱雷朱春明 唐和生 (. 1上海市建筑科学研究院 (团)限公司，集有上海 2 03; . 0 0 2 2同济大学土木工程学院，上海 2 09 ) 0 0 2

摘

要提出一种由固有频率和模态分量构成的组合参数作为支持向量机输入向量的方法。文章首先论述支持向量机的基本原理与方法，介绍了一些相关重要概念，然后用固有频率法、柔度法和组合参动

数法分别对一个简支梁结构的损伤 (包括单损伤和多损伤 )进行研究分析。通过比较，明组合参数法表比单一参数法有更好的识别效果，克服了单参数法在识别损伤时精度差的缺点。

关键词支持向量机，损伤识别，固有频率，动柔度，组合参数

App i a i n o u o tV e t r M a h n t m bi e r m e e s l to f S pp r c o c c i e wih Co n d Pa a t r i t uc u a m a e I e tfc to n S r t r lDa g d n i a in i GONG i u Zh g o Z HU e Li ZHU u Ch nmi g n TANG s e He h ng

( . hnh i eerhIstt o uligSine G op o, t. S ag a 2 03, h a 1 Sa ga R sac tue f i n c cs( ru )C . Ld, hnhi 0 0 2 C i; ni B d e n

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Abs r c A t o sn o i e a a tr fn t a r q e c e n d lc mp ne t si p tv co s ta t me h d u i g c mb n d p r me e so aur lfe u n is a d mo a o o n sa n u e t r fr s p o tv co c n s p e e td i hi a e . Atfrt h a i rncp e n t d f s p o

o u p r e tr ma hie i r s n e n t s p p r s,t e b sc p i i l s a d meho s o u p r i t

vc r c ieaeit d c d h nas pe em i t e s h xmpef a a edtc o ted m g e t hn r r u e .T e m l b a k na eea l o d m g e t n(h a a e o ma no i sa t r ei ic d ss g a g n l a ae yuigtrem to s f aua f q e c s ya i f x it s nl e i edmaea dmutd m g )b s e eh d trlr un i,dn m cl i li u n i n h on e e e b ie a c mb n d a a t r nd o i e p r mee s, r s e t ey. Th c mp rs n e u t i dia e h t h meh d f o i e e p ci l v e o a io r s l s n c t t a t e to o c mb n d p r mee s i mu h e tr t a te a a t r s c b te h n h me h d f sn l p r mee . I c n v r o t e h rc mi g f b d t o o i ge a a tr t a o e c me h s o o n o a t e tmai n a c r c fsn l a a tr me h d. si t c u a y o i g e p r me e t o o

Ke wo d s p o e tr ma h n,d ma e d t cin,n t r l r q e c l x b l y,c mb n d p r mee y r s u p r v co c i e a g e e t t o a u a e u n y,f i i t f e i o ie aa tr

据。而对于实际工程结构，得所有单元节点上获

1前

言

的实测模态数据是不现实的，多数情况下是获大

得少量不完整的模态信息 J因此，于工程结。对利用结构的振动响应和动态系统参数进行损伤识别是目前国内外研究的热点¨。但是采用 什么样的参数作为识别的输入向量，直没有得一到满意的答案 J。采用单一的振动参数，往存往

构的损伤识别，由于模态测试的不完整，仅仅采用单一的损伤特征参数，以完整描述结构不同类难

型的损伤、伤位置与程度，以不少学者尝试采损所用多模态参数进行损伤识别。本文采用频率结合

在以下的缺点：频率的测试精度较高，只采用频但率，信息不够充分，能识别对称结构在对称位置不的损伤；型包含的信息量较丰富，测试误差较振但大，试精度不高，需准确测得振型，测如需要大量的传感器，时费力；成输入参数样本的数费组据是基于模型所有单元节点上完整结构的模态数

少量的模态分量作为支持向量机的输入参数，并 将结果与采用单一参数识别的结果进行比较。

2最优分类超平面[ 】 定义超平面为

收稿日期： 08— 3— 6 20 0 1基金项目：海市科学技术委员会应用技术开发专项资金项目( 6—02上海市科学技术委员会世博科技专项 上 0 3 )、资金项目( 6 z5 0 ) 0 d0 82