利用測試數(shù)據(jù)的空間桿系結(jié)構(gòu)損傷識別研究.pdf

1、工程結(jié)構(gòu)在使用過程中由于自然、人為的原因會產(chǎn)生裂紋、松動、脫落等破壞。當(dāng)其發(fā)展到一定程度而又沒有被察覺處理時，有可能導(dǎo)致災(zāi)難性事故，嚴(yán)重威脅到人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全。為了及時檢測到損傷所在位置及程度，國內(nèi)外學(xué)者做了大量研究，得到了一系列的損傷識別成果，其中目前研究比較多的是利用結(jié)構(gòu)振動模態(tài)參數(shù)的變化判斷結(jié)構(gòu)損傷。
　　 本文論述了基于模態(tài)分析理論損傷識別的各種方法及其使用范圍、優(yōu)劣特性。詳細(xì)地研究了損傷識別的模態(tài)頻率法、模態(tài)振型法

2、、曲率模態(tài)法、應(yīng)變模態(tài)法、柔度差和柔度曲率法、模態(tài)應(yīng)變能法的原理。
　　 以柔度法原理為基礎(chǔ)對一空間桿系結(jié)構(gòu)的損傷識別作了詳細(xì)分析。由于空間結(jié)構(gòu)自由度多，振型復(fù)雜，為簡化分析并利用差分法求結(jié)構(gòu)柔度斜率、柔度曲率，將空間問題轉(zhuǎn)化為分析若干平面的問題。利用有限元動力學(xué)分析，得到結(jié)構(gòu)前幾階的模態(tài)頻率和模態(tài)振型，由模態(tài)參數(shù)計(jì)算結(jié)構(gòu)的柔度，研究了結(jié)構(gòu)損傷對于各個不同方向柔度的靈敏性；分析了結(jié)構(gòu)各階模態(tài)對于柔度的影響，柔度和結(jié)構(gòu)的固有頻率成

3、反比，因此結(jié)構(gòu)的低階模態(tài)對柔度影響比較大，利用結(jié)構(gòu)一階模態(tài)得到柔度就能很好判斷結(jié)構(gòu)的損傷，當(dāng)利用結(jié)構(gòu)高階模態(tài)計(jì)算柔度時往往不能準(zhǔn)確判斷結(jié)構(gòu)損傷的位置；探討了結(jié)構(gòu)損傷程度對柔度曲率的影響。
　　 在有限元分析基礎(chǔ)上對桿系結(jié)構(gòu)做了試驗(yàn)分析，利用CRAS系統(tǒng)測量結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)，對測量振型作質(zhì)量歸一化處理，根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)運(yùn)用柔度曲率法對單個單元損傷的情況作分析，其在小損傷時候不是太靈敏，對于大損傷可以準(zhǔn)確判斷損傷位置。另外著重論述了基于頻