基于應(yīng)變能法的功能梯度材料梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別.pdf

1、功能梯度材料(Functionally graded materials，簡寫FGMs)是一種材料性能在空間連續(xù)變化的非均勻復(fù)合材料，由于其獨(dú)特的梯度變化特點(diǎn)，F(xiàn)GM在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。在這些領(lǐng)域中，有大量的結(jié)構(gòu)因?yàn)閾p傷的積累而喪失可使用性，甚至導(dǎo)致災(zāi)難性的工程事故，造成大量的人員傷亡和國家的財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)FGM結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法進(jìn)行研究顯得十分重要。
　　 基于Euler-Bernoulli梁理論的有限單元法，利用有限元軟件

2、ABAQUS計(jì)算平臺(tái)求解材料屬性在截面厚度方向連續(xù)變化的功能梯度材料梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)問題，并對(duì)損傷前后的振動(dòng)頻率和振型位移進(jìn)行研究。利用數(shù)值方法計(jì)算應(yīng)變能法損傷識(shí)別的單元損傷指標(biāo)，其中，二階導(dǎo)數(shù)采用中心差分法求解，積分采用SIMPSON法求解。然后，通過單元損傷指標(biāo)判斷結(jié)構(gòu)是否損傷，以及損傷結(jié)構(gòu)的損傷位置。
　　 通過對(duì)一系列模擬實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)定義了標(biāo)準(zhǔn)損傷指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)損傷指標(biāo)為負(fù)值的單元沒有損傷，而標(biāo)準(zhǔn)損傷指標(biāo)為正值的單元可能存在損傷。