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结构动力特性识别脚本 (Free-Vibration Identification)
项目简介
本目录用于完成建筑结构动力特性识别任务。脚本基于专门的自由衰减数据文件，提取顶部响应传感器 WSMS00007 的 Z 向信号，识别结构一阶自振频率与阻尼比，并输出可视化诊断结果。
技术路线
本目录的分析流程围绕自由衰减信号展开，包含信号读取、主频识别、滤波降噪与阻尼估计四个步骤：
- 顶部响应读取
从
free_vib目录下的 CSV 文件中读取WSMS00007的value3列，作为结构顶部响应信号。 - 频域主频识别
对原始自由衰减信号执行 FFT，在
0.1Hz ~ 5.0Hz范围内寻找主峰，识别一阶自振频率。 - 带通滤波 以识别出的主频为中心，构造巴特沃斯带通滤波器，对原始信号进行滤波，得到平滑的衰减振动波形。
- 阻尼比计算 从滤波信号中提取波峰，自动选择包络线质量较高的一段，通过对数衰减率计算平均衰减量与阻尼比。
核心模块说明
signal_utils.py共享信号处理工具。负责传感器常量定义、采样率估计、稳态段截取、FFT 主频识别、抛物线插值、带通滤波与波峰筛选。task3_identify.py任务主入口。负责校验自由衰减数据来源、执行一阶频率与阻尼比识别，并生成包含原始波形、滤波波形和包络线的诊断图。
使用指南
1. 运行任务脚本 对单个自由衰减 CSV 文件执行结构动力特性识别：
python scripts_2\task3_identify.py --file downloads\Non_TMD\free_vib\free_decay.csv
2. 指定输出目录 将图像与诊断结果输出到自定义目录：
python scripts_2\task3_identify.py --file downloads\Non_TMD\free_vib\free_decay.csv --output-dir evaluation_outputs\task3_custom
3. 调整滤波带宽 通过命令行参数修改主频两侧的带宽范围：
python scripts_2\task3_identify.py --file downloads\Non_TMD\free_vib\free_decay.csv --bandwidth 0.25