埋植元件的复合材料结构变形监测技术研究

摘要

本文所述结构变形监测技术，是指通过将传感系统埋入或粘贴在主体结构中，并结合信号处理技术，实现对结构变形状态的感知和预报的一种变形监测方法。该方法使得传统的离线、静态、被动的结构分析方法转变为一种在线、实时、主动的结构分析方法，从而为了解和控制结构的状态，分析结构的安全性、可靠性等内容提供有力的参考。其研究目的在于通过一种基于应变测试数据的模态转换方法得到结构的位移变形信息，该方法在结构的位移变形信息无法或者不便直接测得的情况下十分有用，尤其是在结构载荷未知的情形。
　　本文围绕构建变形监测系统这一目标，具体讨论了基于模态叠加理论和应变测试数据的结构变形重构方法，给出了相应的三种理论模型和修正模型及其适用范围，研究了结构变形重构的有限元仿真分析方法及实验验证方法，提出了相应的评价方法。并具体分析了埋植元件的复合材料结构的变形重构问题，建立了相应的有限元模型和实验模型，通过有限元模态分析和实验测试，获得试件位移模态、应变模态、位移数据和应变数据，从而藉由本文所述方法建立了所研究试件的变形重构模型，并用其具体分析了试件在静力载荷作用下的变形重构问题，同时给出了相应的试件变形重构效果评价结果。
　　另外，需要指出的是，本文重点在于构建基于模态理论和应变测试数据的结构变形监测理论方法、有限元仿真分析方法和实验实现方法，研究过程中并未对有限元仿真分析结果和实验分析结果的一致性做深入研究。
　　综上，本文研究表明，实验条件下，通过本文所述方法重构的结构变形与直接测试得到的结构变形具有良好的吻合度。

目录

埋植元件的复合材料结构变形监测技术研究

RESEARCH ON DEFORMED SHAPEMONITORING FOR COMPOSITE STRUCTURESWITH EMBEDDED COMPONETS

摘 要

Abstract

目录

第1章 绪论

1.1 结构变形监测的概念及应用前景

1.2 结构变形监测的主要研究内容

1.3 结构变形监测技术的相关研究进展

1.4 本文的选题意义和主要研究内容

第2章 埋植元件的复合材料结构变形监测理论

2.1埋植元件的复合材料结构试件设计及制备

2.2 埋植元件的复合材料结构变形监测理论

2.3 本章小结

第3章 埋植元件的复合材料结构变形监测有限元分析

3.1 埋植元件的复合材料试件结构建模

3.2 试件有限元模态分析

3.3 静力集中载荷作用下试件变形重构的有限元仿真分析

3.4 本章小节

第4章 埋植元件的复合材料结构变形监测实验研究

4.1 试件变形监测实验设计

4.2 试件变形监测实验测试及数据处理

4.3 试件变形监测实验验证

4.4 本章小节

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢