Mode-by-mode evaluation of structural systems using a bandpass-HHT filtering approach

Lin, Jeng-Wen

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자료유형: 학술저널

저자정보: Lin, Jeng-Wen (Department of Civil Engineering, Feng Chia University)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제36권 제6호

발행연도: 2010.1

수록면: 697 - 714 (18page)

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This paper presents an improved version of the Hilbert-Huang transform (HHT) for the modal evaluation of structural systems or signals. In this improved HHT, a well-designed bandpass filter is used as preprocessing to separate and determine each mode of the signal for solving the inherent modemixing problem in HHT (i.e., empirical mode decomposition, EMD, associated with the Hilbert transform). A screening process is then applied to remove undesired intrinsic mode functions (IMFs) derived from the EMD of the signal's mode. A "best" IMF is selected in each screening process that utilizes the orthogonalization coefficient between the signal's mode and its IMFs. Through mode-by-mode signal filtering, parameters such as the modal frequency can be evaluated accurately when compared to the theoretical value. Time history of the identified modal frequency is available. Numerical results prove the efficiency of the proposed approach, showing relative errors 1.40%, 2.06%, and 1.46%, respectively, for the test cases of a benchmark structure in the lab, a simulated time-varying structural system, and of a linear superimposed cosine waves.

#bandpass filter #Hilbert-Huang transform #modal frequency #orthogonalization coefficient #signal filtering

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소속기관 Department of Civil Engineering, Feng Chia University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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