損傷結(jié)構(gòu)頻域特性與定量診斷研究.pdf

1、框架結(jié)構(gòu)是近些年來發(fā)展迅速的一種空間結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)適合于大空間、超大空間機(jī)械結(jié)構(gòu)，投資巨大，往往是配置重要設(shè)施的場(chǎng)所。如果發(fā)生事故將可能引起重大的經(jīng)濟(jì)損失和生命危險(xiǎn)。近年來發(fā)生了許多大跨度空間結(jié)構(gòu)倒塌的實(shí)例。因此，如何檢測(cè)和監(jiān)測(cè)框架的運(yùn)行狀況有很大的實(shí)際意義。結(jié)構(gòu)的檢測(cè)有靜力方法和動(dòng)力方法，動(dòng)力方法可以得到結(jié)構(gòu)的頻率、振型等參數(shù)，便于從整體上把握結(jié)構(gòu)的運(yùn)行性能，本文主要研究框架檢測(cè)的動(dòng)力方法。
　　在框架結(jié)構(gòu)眾多的損傷當(dāng)中，裂紋損

2、傷是一種非常普遍的機(jī)械損傷。本文以簡(jiǎn)單的框架結(jié)構(gòu)模型的仿真研究為基礎(chǔ)，通過仿真得出框架出現(xiàn)裂紋時(shí)的頻率、振型等動(dòng)態(tài)參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)分析框架結(jié)構(gòu)的頻域特性，根據(jù)框架結(jié)構(gòu)有裂紋時(shí)和沒有裂紋時(shí)的頻域特性對(duì)框架結(jié)構(gòu)的裂紋位置進(jìn)行檢測(cè)。
　　以框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，結(jié)合ANSYS有限元軟件，采用有限單元法對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行單元節(jié)點(diǎn)劃分，運(yùn)用APDL語言在ANSYS軟件中建立起了空間框架結(jié)構(gòu)的有限元模型。對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析、時(shí)域分析，研究裂

3、紋對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的振型產(chǎn)生的影響。分別以懸臂梁結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，進(jìn)行了裂紋位置的診斷。提出了一種新的裂紋定位法，并通過計(jì)算和仿真驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　最后，考慮到實(shí)際檢測(cè)中，框架結(jié)構(gòu)自由度數(shù)目巨大，不可能得到所有自由度上的振動(dòng)信息，會(huì)遇到測(cè)量模態(tài)不完備的情況，文中分析了傳感器的優(yōu)化布置，以及得到不完備測(cè)量數(shù)據(jù)后如何對(duì)框架結(jié)構(gòu)的運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)估。提出了基于有效獨(dú)立法來確定裂紋的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置，并通過仿真對(duì)比了隨機(jī)選取監(jiān)測(cè)點(diǎn)的