彈性結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別模態(tài)應(yīng)變能法研究.pdf

1、隨著結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別技術(shù)的深入研究,基于振動(dòng)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別理論得到了很大的發(fā)展,其中基于模態(tài)應(yīng)變能的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別技術(shù)在近年來更是有了長足的進(jìn)步。本文以典型工程結(jié)構(gòu)(梁和板)為對(duì)象,透過結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論,進(jìn)一步探索彈性結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別模態(tài)應(yīng)變能法。主要工作及學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)如下:
　　(1)從彈性梁和彈性板的振動(dòng)基本理論出發(fā),闡述了基于振動(dòng)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別各類方法及其理論,通過算例分析研究了各種方法的優(yōu)劣之處。
　　(2)提出了一種基于彈性結(jié)構(gòu)模

2、態(tài)應(yīng)變能變化的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法。該方法以結(jié)構(gòu)損傷會(huì)導(dǎo)致其模態(tài)性能變化為原則,透過對(duì)比結(jié)構(gòu)單元損傷前后模態(tài)應(yīng)變能的變化率來構(gòu)建損傷指標(biāo)。在構(gòu)建損傷指標(biāo)之前,假定彈性梁的剛度是由單元?jiǎng)偠冉M成,在定義單元?jiǎng)偠褥`敏度公式的基礎(chǔ)上,建立彈性梁損傷前后模態(tài)應(yīng)變能變化的聯(lián)系。之后采用數(shù)值計(jì)算,得到了彈性梁損傷狀態(tài)的識(shí)別數(shù)值結(jié)果,驗(yàn)證了該方法對(duì)損傷識(shí)別的正確性和有效性。
　　(3)從簡單一維彈性梁拓展到二維彈性薄板結(jié)構(gòu),提出了彈性薄板結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別

3、模態(tài)應(yīng)變能法。該方法實(shí)現(xiàn)了從線到面的擴(kuò)展,并對(duì)簡單的彈性薄板結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值建模和算例仿真。從分析結(jié)果可以得到,該方法對(duì)彈性薄板結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別定位準(zhǔn)確、效果明顯。
　　(4)利用實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)幾種不同損傷情況的彈性梁損傷識(shí)別模態(tài)應(yīng)變能法進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明,排除測量噪聲和實(shí)驗(yàn)誤差的影響,該方法對(duì)損傷有較好的識(shí)別能力。
　　研究表明,與其他類型識(shí)別方法比較,本文方法只需要結(jié)構(gòu)前四階模態(tài)的振型參數(shù),而且該方法對(duì)單損傷、多損傷、不同程度、