基于靜動力測量數(shù)據(jù)的隨機(jī)結(jié)構(gòu)損傷識別研究.pdf

1、隨著各種動靜力測試技術(shù)及相應(yīng)的數(shù)字信號處理技術(shù)的迅速發(fā)展，結(jié)構(gòu)無破損評估方法研究得到了極大地推動，各種各樣基于結(jié)構(gòu)動力、靜力參數(shù)進(jìn)行損傷識別的方法不斷涌現(xiàn)。本文在其他研究者研究的基礎(chǔ)上，利用靜、動力兩類測量數(shù)據(jù)，對隨機(jī)結(jié)構(gòu)的損傷識別方法進(jìn)行了研究，探討了存在模型誤差和測量噪聲影響的結(jié)構(gòu)損傷識別問題。本文取得的主要研究成果如下： 1、利用隨機(jī)有限元方法和靜力凝聚法原理推導(dǎo)了在考慮結(jié)構(gòu)模型誤差和測量噪聲影響時，基于靜力撓度測量值的隨

2、機(jī)結(jié)構(gòu)損傷識別方法。通過該方法得到隨機(jī)結(jié)構(gòu)各單元損傷指數(shù)的統(tǒng)計特性之后，利用一種新的損傷概率指標(biāo)可以對各單元損傷存在的概率進(jìn)行評估。數(shù)值算例表明，該方法的損傷識別結(jié)果與蒙特卡羅模擬解吻合。 2、提出了一種利用靜動力組合測量數(shù)據(jù)識別隨機(jī)結(jié)構(gòu)損傷的新方法。該方法采用動力測量數(shù)據(jù)修正經(jīng)概率判斷后調(diào)整的靜力識別結(jié)果。研究表明，該方法能夠在考慮結(jié)構(gòu)模型誤差和測量噪聲影響的情況下，利用靜力撓度測量值和較少階動力模態(tài)測量數(shù)據(jù)對懸臂梁、簡支梁和

3、連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的多種損傷工況進(jìn)行有效識別，比同樣條件下，利用單獨(dú)一種測量數(shù)據(jù)的損傷識別方法具有更高的識別精度。但是，當(dāng)實(shí)際結(jié)構(gòu)的剛度變異較大時(超過0.1)，損傷識別的精度較低。 3、提出了一種改進(jìn)的基于靜力測量數(shù)據(jù)的隨機(jī)結(jié)構(gòu)損傷識別新方法。該方法通過對靜力損傷識別結(jié)果進(jìn)行概率判斷尋找、確定未損傷單元，然后調(diào)整識別結(jié)果，回代控制方程重新識別結(jié)構(gòu)損傷。數(shù)值算例表明，該方法能夠在考慮結(jié)構(gòu)模型誤差和測量噪聲影響的情況下有效識別出隨機(jī)梁結(jié)構(gòu)