正放四角锥网架结构损伤检测方法及实验研究

摘要

随着社会经济的发展，空间网架以其重量轻、结构合理、造型优美、力学性能好等特点，在近50年大量应用。然而由于所受荷载的随机性，结构的几何特性以及承载力变化等问题，使得结构破坏的事故时有发生。为了确保结构的安全性，开始对大型网架结构进行健康监测和定期检测。结构检测基本围绕激励点位置确定、传感器布置位置的设定、结构损伤检测方法的研究和结构实验等进行。本文在前面研究基础上，做了以下工作:
　　(1)首先将基于欧氏距离的最优激励位置选取方法，基于修正方差法的传感器布置方法，基于小波变换—曲率模态差的损伤识别方法进行整合，形成完整的损伤检测思路。
　　(2)以一个3×6的正放四角锥网架结构为研究对象，采用上述方法，获取结构的最优激励位置、传感器最优布置位置;给定杆件损伤，用基于小波变换—曲率模态差的损伤识别方法进行验证，定位结构损伤位置。
　　(3)设计一个3×6的正放四角锥网架结构，进行结构实验。按照数值模拟结果设定激励位置和传感器布设位置，用INV3060C仪器进行数据采集，获取结构模态信息，并与数值模拟结果对比，表明测试结果的有效性。给定杆件损伤，将采集数据运用小波变换—曲率模态差法进行处理。结果表明实验结果与数值模拟情况基本吻合，上述检测理论和方法可以对实际网架结构的损伤检测提供参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文的研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 选题意义

1．2 损伤检测技术研究现状

1．2．1 激励位置选取研究现状

1．2．2 传感器布置方法研究现状

1．2．3 损伤识别方法研究现状

1．3 损伤检测实验研究现状

1．4 本文主要研究内容

第2章 损伤检测技术原理简介

2．1 单点激励位置选取

2．2 传感器布置方法基本原理

2．3 损伤识别方法原理

2．3．1 曲率模态理论

2，3．2 小波分析识别奇异点理论

2．3．3 基于小波变换—曲率模态差的损伤识别方法

2．4 本章小结

第3章 数值模拟分析

3．1 网架模型

3．1．1 网架损伤的基本信息

3．1．2 网架的数值模拟分析

3．2 激励位置的选取

3．3 传感器布置方案

3．4 基于小波变换—曲率模态差的损伤位置判定

3．5 本章小结

第4章 网架结构损伤实验研究

4．1 实验信号的采集

4．1．1 实验设备介绍

4．1．2 实验准备及参数设置

4．1．3 信号采集

4．2 实验结构分析

4．2．1 频响函数计算(FRF计算)

4．2．2 模态拟合及参数识别

4．2．3 实验的频率阵型

4．3 损伤实验分析及对比

4．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢