小波分析在土木工程领域中的应用

小波分析在土木工程领域中的应用作者：李宏男，孙鸿敏作者单位：李宏男(大连理工大学,海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁,大连,116024;沈阳建筑工程学院,土木系,辽宁,沈阳,110015)，孙鸿敏(大连理工大学,海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁,大连,116024)刊名：世界地震工程英文刊名：WORLDEARTHQUAKEENGINEERING年，卷(期)：2003，19(2)引用次数：28次参考文献(25条)1.彭玉华小波变换与工程应用19992.胡昌华.张军波基于MATLAB的系统分析与设计--小波分析19993.段雪平.朱宏平地震作用下结构动力响应的小波分析[期刊论文]-华中理工大学学报(自然科学版)2000(11)4.马坚伟.杨慧珠.朱亚平地震波形多尺度反演的一点讨论[期刊论文]-地球物理学进展2000(4)5.GurleyK.KareemAApplicationsofwavelettransformsinearthquake,windandoceanengineering19996.JunIApplicationofwavelettoanalysisandsimulationofearthquakemotions19997.陈坚征.罗跃纲结构损伤检测与智能诊断20018.袁慎芳.朱晓荣.陶宝祺.王磊应用应力波技术的蜂窝结构损伤监测[期刊论文]-数据采集与处理2000(4)9.胡卫兵.李立洲.闫云聚复合材料层合梁结构在线损伤检测[期刊论文]-西安建筑科技大学学报(自然科学版)2002(1)10.袁慎芳.陶宝祺.朱晓荣.石立华应用小波分析及主动监测技术的复合材料损伤监测[期刊论文]-材料工程2001(2)11.吴耀军.陶宝祺基于小波神经网络的复合材料损伤检测[期刊论文]-航空学报1997(2)12.SoneAHealthmonitoringsystemofstructuresbasedonorthonormalwavelettransformseismicEngineering199513.SegawaRSystemidentificationofMDOFstructuresbywavelettransform200114.HouZ.NooriM.AmandRStWavelet-basedapproachforstructuraldamagedetection200015.HouZ.NooriMWavelet-basedapproachforASCEstructuralhealthmonitoringbenchmarkstudies200116.CorbinM.HeraA.HouZLocatingdamageregionsusingwaveletapproach200017.张立新.励争.苏先樾小波变换理论在损伤探测中的应用[期刊论文]-实验力学2002(1)18.AmaravadiV.RaoV.KovaiLRStructuralhealthmonitoringusingwavelettransforms200119.DangNHEmbeddedsystemsfortheassessmentofstructuraldamage200220.AmaravadiVStructuralintegritymonitoringofcompositepatchrepairsusingwaveletanalysisandneuralnetwork200221.WangP.VachtsevanosGFaultprognosisusingdynamicwaveletneuralnetworks199922.VachtsevanosG.WangPAWaveletneuralnetworkframeworkfordiagnosticsofcomplexengineeredsystems199823.VachtsevanosG.WangP.KhiripetNPrognostication:algorithmsandperformanceassessmentmethodologies199924.SunZ.ChangCCStructuraldamageassessmentbasedonwaveletpackettransform2002(10)25.张红英.吴斌小波神经网络的研究及其展望[期刊论文]-西南工学院学报2002(1)相似文献(10条)1.会议论文郑云飞.叶丽娜小波分析在发动机振动信号处理中的应用2007与傅立叶变换、短时傅立叶变换做比较,从工程应用角度解释了小波分析理论的含义,说明小波变换良好的时频分析的能力,适合振动信号的处理。重点介绍了小波变换在发动机振动信号处理中提取特征的方法,简要介绍了利用小波变换去除噪声的方法,通过仿真实验与分析表明小波变换可以有效地提取发动机振动信号的各种特征,去除噪声。2.学位论文李建平矢量积小波变换及小波分析的理论与应用研究1998由科学家、工程师和数学爱们共同创立的小波分析,因其能有效地克服Fourier分析和其它分析理论的不足而成为目前国际上公认的最新时间-频率分析工具.笔者对小波分析的理论与应用的许多关键性问题进行了广泛而深入的研讨,特别是对小波变换本身进行了研究,并提出了矢量积小波变换,进而取得了如下一些研究成果:(1)在国际上第一次提出矢量积小波变换,并将目前传统意义上的小波变换统一为数量积小波变换,从基本上丰富了小波变换的理论,使得小波变换具有信号分解与合成、方向选择与优化等崭新的内容,为小波应用开辟了新的前景;(2)推导出了L'2(R'd)空间中的任意d维多分辨分析(d-DMRA),其小波函数有2'd-1个,尺度函数有1个,这个结论对更好地分析MRA和信号有重要作用;(3)用最优化理论建立了一维最佳小波基选择的一般方法;(4)用积分表达方式给出了应用效果佳的二维非张量积样条小波的构造和算法;(5)用通俗和几何的观点给出了一维(1-D)至三维(3-D)多分辨分析及其相应的Mallat算法;(6)提出了基于Mellin变换和斜交投影的快速算法,并对Mallat算法进行了局部改正;(7)将二元非张量积样条小波用于图像细化研究,取得满意的实验效果;(8)将二元非张量积样条小波用于图像边缘检测和图像压缩研究,取得满意的实验效果;(9)首次将二元非张量积样条小波用于叶轮机械三元叶片的优化设计,建立了一套完整的优化设计方法,并取得了比传统方法好的计算效果;(10)对目前现有的各种小波基进行了实验验证,求出了相应的系数h(n)、g(n),得出了这些小波基的应用范围、优劣性及有关注意事项;(11)对Fourier变换、加窗Fourier变换及小波变换的特征、性质、算法、计算工作量及缺点等进行了详尽的比较分析.3.学位论文袁圣浩基于小波变换的引擎故障诊断方法研究2005本文以某型航空发动机为例，以小波变换为理论基础，进行了引擎故障诊断方法的基本研究。小波分析是近年来迅速发展起来的一门理论，在图象处理、通信和故障诊断等方面都取得了成功的应用。小波包变换是小波变换的推广，共同构成了小波分析。本论文围绕小波变换和小波包变换在引擎故障诊断中的应用进行了理论研究和实验验证，将小波分析这一时频分析方法应用到航空发动机的故障诊断领域。主要内容如下：首先，阐述了小波分析在引擎故障诊断中的意义，从诊断理论和故障信号特点两方面说明对引擎故障信号进行小波分析是引擎故障诊断过程的内在要求；其次，研究了航空发动机典型结构性故障及这些故障发生的原因，针对这些故障产生的振动建立相应的数学模型，并论述了振动信号在引擎故障诊断中的重要性。第三、研究了小波分析的理论基础，重点说明其工程解释，并通过分析具体的性能指标得到适合故障信号分析的小波母函数；第四、研究了小波分析在信号处理中的理论应用，对仿真信号进行了小波消噪及故障特征提取，取得了较好的结果。第五、研究了小波分析在非平稳信号分析方面中的实际应用，通过多分辨率分析，获得了傅立叶分析等其他信号处理方法不能得到处理结果，充分说明了小波分析对此类信号分析有着独特的优势。最后、提出了基于“能量一故障”的引擎故障诊断模式识别方法。通过小波包变换，成功提取了转子振动平台预设故障状态下的特征向量，应用该方法对航空发动机的振动信号进行分析，就可捕捉到故障信息，为今后判断、预防同类事故及事后确定故障部位提供了有效的分析手段。综上所述：将小波分析应用在引擎等机械的故障诊断，可以方便可靠的提取其它方法无法得到的一些重要特征。为发现设备隐患，进行故障诊断提供了一科可行及有效的方法。4.期刊论文孙秀燕小波变换的应用综述-科技信息2009(20)小波分析是近年来迅速发展起来的新兴学科,由于它在时间域和频率域里同时具有良好的局部化性质,因而同时具备理论深刻与应用广泛的双重意义.小波分析已经基本形成了一个完整的理论体系,并且在很多领域内有了比较深入的研究.本文讨论了小波变换的特点,完整地总结了小波变换在各个方向的应用,最后对小波变换的应用进行了总结和展望.5.学位论文成琼基于小波分析的齿轮故障诊断研究2001该学位论文主要针对齿轮局部故障,研究了小波分析在齿轮故障诊断中的应用,主要进行了以下几个方面的工作:1、系统阐述了齿轮故障诊断技术的发展状况,齿轮的故障形式、振动机理和振动特点,以及常用的齿轮故障诊断方法.2、研究了小波分析的基本理论.3、提出了基于复小波变换相位功率谱的方法.该方法从复小波变换的相位的角度来提取齿轮振动信号中的故障信息.4、建立了一种基于复解析小波变换的瞬时频率分析齿轮故障振动信号的方法.该文将希尔伯特变换与小波变换相结合,具有自适应分析能力.5、研究了基于高斯线调频小波变换的能量谱方法.利用高期线调频小波变换作信号的谱估计,比经典的自功率谱估计在齿轮局部故障诊断中取得了更好的效果.6.期刊论文张彤晓.郭西进.ZHANGTong-xiao.GUOXi-jin小波分析在信号消噪中的应用-苏州科技学院学报(工程技术版)2005,18(1)用小波分析进行信号消噪常用多尺度小波变换.多尺度小波变换是将信号分解成高频和低频成分,低频包含信号的主要性能,高频含较多噪声,将高频平滑后再重建即可消噪.消噪处理大致有强制、阈值两种方法.现场试验表明:此方法高效、实用.7.学位论文胡文胜小波分析在通信信号处理中的应用1998小波分析是近年来才发展起来的一种新的理论和方法,介入一个新的领域需要花大量的时间阅读这方面的文献,了解小皮理论以及应用的情况,才能在前人的工作基础上力求取得新的进展.该文工作的主要内容是小波分析在通信信号处理中的应用,为此,首先探讨构造新的一维正交小波函数的方法,研究小波的性质及影响小波特性的因素.然后,将小波交换在语音和图象处理的某些方面加以应用,力求得到比已有的方法更好的结果.论文主要包括以下三个方面:第一,论述了小波理论及多分辨分析;第二,为了更好配合小波分析在信号处理中的应用,构造了可以用于完全重建滤波器组和产生具有任意消失矩的小波的极值滤波器.第三,在小波应用方面做了以下五个方面的工作:(1)将小波变换用于基音周期的检测,并对比某些传统的方法(倒谱法和自相关法),结合人的发声特点提出一种新型的应用小波变换估计基音周期的算法.为WT-CELP新编码方案作好准备;(2)给出了一种应用离散小波变换改进CELP的新编码方案,方案中采用了由参量化所求得的小波;(3)将构造的小波用于实现小波包分析,采用信息熵函数作信息代数函数,动态调整最佳基,使得频谱分段最适合信号特征,对一些音频信号进行了处理,并和使用同阶的Daubehies小波的小波变换以及小波包变换进行性能比较;(4)分析图象经过小波变换的数据结构以及小波分量的相关性,利用这种相关性,将小波变换与视觉特征相结合对图象进行了矢量量化压缩编码,并对小波的正则性和消失矩对编码结果的影响作出了分析;(5)研究有损图象压缩编码,利用同一方向上各子图小波系数之间的相似性,对Pearlman所提出的零树扩展算法作出了一些改进