基于小波包降噪與有限元模型修正的結(jié)構(gòu)損傷識別.pdf

1、在工程領(lǐng)域,無損且精確地識別結(jié)構(gòu)損傷顯得十分重要,有限元模型修正技術(shù)提供了一種高效、無損、全局的結(jié)構(gòu)損傷識別方法。通過有限元模型修正方法獲得高精度的有限元模型,為結(jié)構(gòu)響應(yīng)預(yù)測、優(yōu)化設(shè)計、可靠性分析、破損檢測與故障診斷等工程服務(wù),是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的研究重點之一。目前,以基于靈敏度分析的模型修正方法最為成熟。
　　 基于模型修正的損傷識別首先是建立結(jié)構(gòu)的初始非損傷有限元模型,通過比較有限元模型與實際結(jié)構(gòu)的動力特性差異,不斷修正模型中的

2、剛度、質(zhì)量、阻尼等模型參數(shù),改進分析模型和試驗結(jié)果的相關(guān)性,最終在修正后的有限元模型中利用局部剛度的減少來指示結(jié)構(gòu)的損傷位置與程度。有限元模型修正方法利用實測模態(tài)參數(shù)識別損傷從數(shù)學(xué)的角度看屬于一種反問題的求解。然而反問題的求解對輸入誤差敏感,而作為輸入?yún)?shù)的實測模態(tài)參數(shù),由于環(huán)境噪聲、儀器精度等因素的影響,不可避免存在測試誤差,其精度難以滿足模型修正所需的要求,常導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷識別誤判甚至失效。
　　 針對模型修正方法進行結(jié)構(gòu)損傷

3、時識別精度易受實測模態(tài)噪聲干擾的問題,提出一種基于小波包降噪與有限元模型修正的結(jié)構(gòu)損傷識別方法。在損傷識別的每一迭代步中,以結(jié)構(gòu)有限元模型為基準(zhǔn),考慮真實模態(tài)與模態(tài)噪聲在時頻域內(nèi)的差異,以實測模態(tài)與有限元模型計算模態(tài)的差值為對象進行小波包降噪處理；并利用降噪處理后的模態(tài)參數(shù)構(gòu)造模型修正目標(biāo)函數(shù),進行有限元模型修正,經(jīng)過修正迭代計算后可識別結(jié)構(gòu)的損傷位置與程度。本文以一多處損傷的三跨連續(xù)梁為例,采用本文提出的方法對結(jié)構(gòu)損傷的位置和程度進行