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

1、隨著結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)的深入研究,基于振動的結(jié)構(gòu)損傷識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)損傷識別技術(shù)在近年來更是有了長足的進步。本文以典型工程結(jié)構(gòu)(梁和板)為對象,透過結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論,進一步探索彈性結(jié)構(gòu)損傷識別模態(tài)應(yīng)變能法。主要工作及學(xué)術(shù)貢獻如下:
　　(1)從彈性梁和彈性板的振動基本理論出發(fā),闡述了基于振動的結(jié)構(gòu)損傷識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)損傷識別方法。該方法以結(jié)構(gòu)損傷會導(dǎo)致其模態(tài)性能變化為原則,透過對比結(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剛度組成,在定義單元剛度靈敏度公式的基礎(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)值計算,得到了彈性梁損傷狀態(tài)的識別數(shù)值結(jié)果,驗證了該方法對損傷識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)損傷識別

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