基于結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)理論的構(gòu)件損傷識(shí)別研究.pdf

1、目前的結(jié)構(gòu)物理參數(shù)識(shí)別方法基本上都是同時(shí)識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷的位置和損傷的程度，這樣做既增加了識(shí)別的難度，同時(shí)又使識(shí)別具有盲目性。因此，可以按照兩階段法的思想，將損傷位置和損傷程度分別進(jìn)行識(shí)別。利用整體層次上的檢測(cè)，大致判定結(jié)構(gòu)損傷的位置，然后對(duì)結(jié)構(gòu)可能的損傷部位進(jìn)行局部構(gòu)件檢測(cè)?；谶@一思想的識(shí)別方法對(duì)于大型結(jié)構(gòu)的損失識(shí)別非常有效。 本文首先基于梁的兩種模型Elller-Bemoulli梁模型和Timoshenk梁模型并根據(jù)橫向彎曲自

2、由振動(dòng)微分方程，在兩端彈性轉(zhuǎn)動(dòng)約束邊界條件下，得到梁的頻率方程。通過此方程，可以依據(jù)具體的彈性轉(zhuǎn)動(dòng)約束邊界條件求解梁的固有頻率。 其次，分析了利用兩端彈性轉(zhuǎn)動(dòng)約束梁的固有頻率識(shí)別其邊界條件和抗彎剛度的可行性，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)它們的識(shí)別。對(duì)識(shí)別方法的精度和測(cè)量誤差的影響也進(jìn)行了全面分析，得出結(jié)論：若識(shí)別兩端彈性轉(zhuǎn)動(dòng)約束不同的梁，抗彎剛度和邊界條件必須已知至少3階實(shí)測(cè)固有頻率，而對(duì)于兩端彈性轉(zhuǎn)動(dòng)約束相同的梁則需要至少2階實(shí)測(cè)固有頻率。與邊

3、界條件的識(shí)別結(jié)果相比較，在實(shí)測(cè)固有頻率具有相當(dāng)?shù)木惹闆r下，抗彎剛度的識(shí)別結(jié)果可以達(dá)到較高的精度。測(cè)量誤差的影響很大，約束越強(qiáng)的梁，頻率誤差對(duì)識(shí)別結(jié)果的影響越大，而且高階頻率誤差對(duì)識(shí)別結(jié)果的影響更明顯。 最后，由于頻率是一個(gè)結(jié)構(gòu)整體剛度與整體質(zhì)量的函數(shù)，是一個(gè)整體量，很難進(jìn)行損傷的定位。本文結(jié)合遺傳算法的特點(diǎn)，把單元?jiǎng)偠日蹨p系數(shù)作為待識(shí)別參數(shù)，綜合考慮了其它參數(shù)對(duì)單元?jiǎng)偠鹊挠绊?，運(yùn)用遺傳算法對(duì)折減系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了對(duì)構(gòu)件損傷程