基于附加虛擬質(zhì)量的模型修正方法與試驗(yàn)研究.pdf

1、近幾十年來(lái)，損傷識(shí)別算法大量出現(xiàn)，但是由于土木工程結(jié)構(gòu)的大型化、復(fù)雜化，使得這些損傷識(shí)別算法應(yīng)用的非常有限，所以新的損傷識(shí)別算法的出現(xiàn)對(duì)于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)非常重要，目前損傷識(shí)別技術(shù)在土木工程中應(yīng)用還存在著許多不足之處，本文基于此，提出了附加虛擬質(zhì)量的損傷識(shí)別方法，本文研究的內(nèi)容大致如下:
　　(1)主要介紹基于附加虛擬質(zhì)量的模型修正方法的基本理論知識(shí)。虛擬變形法(VDM)是一種結(jié)構(gòu)的快速重分析方法，不需要對(duì)原始結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新建模就可

2、以直接對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別，鑒于此本課題提出附加虛擬質(zhì)量的損傷識(shí)別方法;同時(shí)基于虛擬變形法的基本原理，推導(dǎo)了附加虛擬質(zhì)量損傷識(shí)別方法的應(yīng)用公式。
　　(2)通過(guò)懸臂梁試驗(yàn)驗(yàn)證了附加虛擬質(zhì)量的模型修正方法的可行性。試驗(yàn)中采用壓電型加速度傳感器、模態(tài)試驗(yàn)力錘、NI試驗(yàn)信號(hào)采集儀等設(shè)備，首先利用模態(tài)試驗(yàn)力錘激勵(lì)并測(cè)量激勵(lì)時(shí)程，同時(shí)測(cè)量對(duì)應(yīng)加速度時(shí)程;應(yīng)用傅立葉變換、加指數(shù)窗等手段處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)并帶入本文推導(dǎo)的公式，可以計(jì)算出結(jié)構(gòu)頻率響應(yīng)隨附

3、加虛擬質(zhì)量變化的云圖，通過(guò)峰值提取得到結(jié)構(gòu)頻率隨附加虛擬質(zhì)量關(guān)系曲線;考慮傳感器的質(zhì)量，利用Matlab建立懸臂梁的有限元模型，利用得到的結(jié)構(gòu)頻率隨附件虛擬質(zhì)量關(guān)系曲線，修正有限元模型的彈性模量和附加傳感器的質(zhì)量。
　　(3)通過(guò)桁架試驗(yàn)驗(yàn)證了基于附加虛擬質(zhì)量的損傷識(shí)別的可行性。試驗(yàn)過(guò)程和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與懸臂梁試驗(yàn)相同，可以得到桁架的局部桿件的頻率與附加虛擬質(zhì)量的關(guān)系曲線;削減桁架中的一個(gè)桿件截面并用ANSYS模擬損傷，通過(guò)比較類(lèi)