基于模態(tài)分析的工程結構損傷識別研究.pdf

1、模態(tài)參數反映了工程結構的質量、剛度以及阻尼的信息。若有局部損傷的存在，工程結構的模態(tài)參數就會發(fā)生相應改變，通過監(jiān)測工程結構的模態(tài)信息即可獲得其狀態(tài)信息，因此，利用分析工程結構的模態(tài)參數可以進行工程結構的損傷識別診斷。本文主要進行了以下工作： 1．分析了模態(tài)柔度差值對結構進行了損傷識別方法的特點。采用簡支梁的單元體剛度下降的方式模擬梁不同程度、不同位置的損傷狀況。利用模態(tài)柔度差值對結構進行損傷識別。雖然利用模態(tài)柔度差值比利用結構固

2、有頻率和固有振型對損傷有著更好的識別效果，但通常都需要用到工程結構損傷前的模態(tài)信息，因此一般用于大型工程結構的適時監(jiān)測，在工程結構中一般受到檢測條件約束。 2．分析了利用曲率模態(tài)振型進行損傷識別的特點。對簡支梁進行損傷識別時發(fā)現：當工程結構發(fā)生損傷時，位移模態(tài)振型曲線的變化很小，難以識別結構的損傷狀況：而曲率模態(tài)振型對工程結構的損傷很敏感，利用曲率模態(tài)振型進行損傷識別可以有更好的效果。而且曲率模態(tài)法不依賴結構損傷前的原始參數，不

3、同程度的損傷能表征為曲率的突變，僅需依據損傷點的曲率突變就能夠進行結構損傷識別。但不足之處是：曲率突變在數值上的變化難以評價，存在漏判的現象。需要借助于多階曲率模態(tài)分別對結構進行綜合分析，工作量大，過程復雜，這在實際應用中也有一定的局限性。 3．提出了利用柔度差值曲率進行結構損傷識別的原理和方法，選用簡支梁和懸臂梁的模擬損傷實例進行詳細分析，得到了較為滿意的結果：同一單元產生不同程度損傷時，損傷單元柔度差值曲率隨著損傷加重而增大