基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的損傷檢測(cè)方法研究.pdf

1、大型結(jié)構(gòu)物在服役年限內(nèi)將受到各種荷載的相互影響而產(chǎn)生損傷，特別是當(dāng)損傷發(fā)生在結(jié)構(gòu)的重要部件上時(shí)，破壞范圍將迅速擴(kuò)展，導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的失效。如果這些損傷不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)將有可能造成災(zāi)難性的后果。為了保證結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營(yíng)，找出一種高效、實(shí)用的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法是很有必要的。 結(jié)構(gòu)的損傷使得某些部位的剛度或質(zhì)量發(fā)生變化，進(jìn)而引起其力學(xué)特性的變化。損傷識(shí)別就是根據(jù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性的變化來(lái)判斷結(jié)構(gòu)物理?yè)p傷的理論與方法。基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的損傷檢測(cè)方法

2、，由于具備反映結(jié)構(gòu)整體性質(zhì)的特點(diǎn)，展示了傳統(tǒng)的損傷檢測(cè)方法所不具備的全局損傷檢測(cè)能力，已成為國(guó)內(nèi)外研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)。 本文模擬了自升式海洋平臺(tái)與大型橋梁結(jié)構(gòu)的幾種損傷工況，首先以幾種模態(tài)分析法對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷情況進(jìn)行識(shí)別，比較并歸納了這些方法的適用范圍和對(duì)不同結(jié)構(gòu)破損檢測(cè)的靈敏程度。由于小波變換具有表征信號(hào)局部特征的能力，很適合探測(cè)信號(hào)中的瞬態(tài)反常成分，因此本文又將基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的方法和小波分析方法相結(jié)合，用于結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)。對(duì)于

3、復(fù)雜結(jié)構(gòu)可采用分段振型的方法，為了避免采用分段方法后因邊界效應(yīng)而引起的偽破壞，本文引入了模態(tài)擴(kuò)展方法。對(duì)結(jié)構(gòu)的模態(tài)進(jìn)行擴(kuò)展處理后，可準(zhǔn)確地檢測(cè)到結(jié)構(gòu)端部或轉(zhuǎn)折處發(fā)生的破損。 從本文的模擬計(jì)算結(jié)果可以看出合理的選取模態(tài)類型與小波基函數(shù)，可成功地檢測(cè)到結(jié)構(gòu)的多損傷情況。此外，小波變換具有消噪的功能，它在消除非平穩(wěn)信號(hào)中高頻噪聲的同時(shí)又能較好地保留原始信號(hào)的突變信息。 到目前為止，已有很多方法被成功地應(yīng)用到結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)中，但它