焊接空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)焊縫損傷診斷方法研究與試驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是一種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式，在使用期間難免損傷。由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、桿件眾多，在所有節(jié)點(diǎn)布置傳感器獲得結(jié)構(gòu)的響應(yīng)信息進(jìn)行損傷識(shí)別是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文提出了基于小波分析法和應(yīng)變模態(tài)分析法的兩步診斷法對(duì)網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)焊縫損傷進(jìn)行識(shí)別研究，即采用小波分析的方法，合理劃分結(jié)構(gòu)的子區(qū)域，并布置有限個(gè)傳感器，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷子區(qū)域的判定。再在損傷子區(qū)域中采用應(yīng)變模態(tài)分析法進(jìn)行損傷定位。具體內(nèi)容如下:
　　 1.利用Ansys有限元軟件建立

2、了帶節(jié)點(diǎn)焊縫損傷的焊接空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的等效有限元模型。不同損傷程度的焊縫節(jié)點(diǎn)具有不同的節(jié)點(diǎn)剛度，通過(guò)修改Matrix27單元相應(yīng)的實(shí)常數(shù)模擬焊縫節(jié)點(diǎn)的剛度變化。
　　 2.對(duì)桿件斷裂損傷、節(jié)點(diǎn)焊縫損傷進(jìn)行了基于小波分析法和應(yīng)變模態(tài)分析法的兩步診斷法的數(shù)值模擬分析。首先，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)加速度高頻信號(hào)奇異性值的大小來(lái)判斷節(jié)點(diǎn)的損傷影響范圍，并以此為依據(jù)將結(jié)構(gòu)合理分區(qū)和布置傳感器。其次，根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)加速度高頻信號(hào)的奇異性判斷損傷子區(qū)域;然

3、后，在既定的損傷子區(qū)域，采用應(yīng)變模態(tài)法定位損傷部位。計(jì)算結(jié)果證明了基于小波分析法和應(yīng)變模態(tài)分析法的兩步診斷法的有效性。
　　 3.按照Ansys有限元模型設(shè)計(jì)制作了一個(gè)試驗(yàn)?zāi)Ｐ停M(jìn)行了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)焊縫損傷診斷方法的試驗(yàn)驗(yàn)證。首先，采集初始人工激勵(lì)下網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)損傷前后的加速度響應(yīng)，采用小波分析法對(duì)其進(jìn)行分析處理，判定損傷節(jié)點(diǎn)所在子區(qū)域。其次，在損傷子區(qū)域?qū)唧w損傷部位的識(shí)別進(jìn)行了模擬試驗(yàn)，獲取結(jié)構(gòu)在簡(jiǎn)諧荷載作用下的位移穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，并采