Structural Damage Detection with Automatic Feature‐Extraction through Deep Learning论文理解和损伤识别相关的笔记

1、存在问题和一些研究现状

(1)传感器得到的数据精度和存在大量“噪音”

(2)对数据处理的最重要的工作,就是进行特征提取。当把低层次传感器信号转换为重要的损伤敏感的特征

(3)自振频率是一个主流的研究对象,但这有个局限,带有多种损伤的实际结构的自然震动很难提取到合适的特征值,而且结构损伤通常都是局部损伤,而自振频率又是一个描述结构整体属性的量

(4)另一个思路,是振型。相对于自振频率,振型对局部损伤更敏感,且对环境因素,如温度等,相对于自振频率不敏感。因此近年来许多研究倾向于将损伤和振型联系起来。例如作为振型的二阶导数,振型曲率在局部损伤定位方面有不错的表现。然而,就目前来看,伴随加速度传感器量测全过程的噪音,则始终得不到解决,这实际上给后续的分析工作带来了许多麻烦,也降低了结果的可靠性。

2、方法流程图


对比验证

深度学习网络的结构损伤识别效果究竟如何?这需要和一种公认可行的方法进行对比,作者选择了小波分析。即用同一组数据,两种方法进行计算,并进行结果对比。

3、总结

作者认为,神经网络学习到的是一个个带通滤波器,独立学习到了结构模态的概念。

要知道,深度学习算法是一种数据处理算法,本质上是没有物理意义的,但在具体问题上,作者针对训练好的网络,解释出了其学习的机理,这个思路非常值得借鉴!

另一个彩蛋,则是作者提出的一个课题:上面都说过了,实际结构中得到的数据是不完整的,要想训练深度学习网络,只能借用有限元模型来帮忙,然而模型和实际结构在损伤分布方面毕竟是有差异的,那这个问题又该如何解决呢?


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