基于应变频响函数的结构损伤识别

摘要

本文运用有限元数值方法模拟不同的损伤工况,对提出损伤识别参数以及多种传统的损伤识别指标进行了比较分析.其中,考虑了测量噪声、力的不同作用位置、频率范围的选择等多个方面的影响,取得了一定的成果.按论文的章节顺序,本文的具体研究成果如下:第一章讨论了本课题在国内外的研究现状,以及此项研究的目的和意义,并在此基础上明确了本文所要完成的研究工作.第二章介绍了结构静载试验方法、桥梁振动激励方法以及动力参数的测定方法.第三章着重对基于振动频率、模态振型、模态应变能、柔度矩阵、残余力向量、振动频响函数的参数等损伤识别指标的理论方法进行了论述.第四章是本文中的一个重要章节,通过对具体的算例结构进行静动力分析,对文中提出的基于结构应变频率响应函数的三个损伤识别参数(MAC<,sfrf>,COMAC<,sfrf>,SFRF曲率比)、连同应变能比、残余力向量、柔度矩阵以及多种曲率参数进行了对比计算.第五章对全文所作的工作进行了总结,并对下一阶段的研究工作提出了展望.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题研究的目的和意义

1.2国内外研究现状分析

1.3问题的提出及本文所完成的工作

第二章桥梁结构的测试及损伤识别方法

2.1结构静力荷载试验

2.2桥梁结构振动测试

2.2.1桥梁结构自振特性参数

2.2.2桥梁振动激励方法及动力参数的测定

2.3工程动力测试中的几个关键问题

2.3.1传感器(测点)的布置

2.3.2测试信息的不完备将带来的问题

2.4桥梁结构的各种损伤识别方法

2.4.1结构损伤识别的基本思想

2.4.2损伤类型的划分

2.4.3结构损伤识别方法分类

2.5本章小节

第三章关于损伤识别因子的研究

3.1基于振动频率的参数

3.2基于模态振型的参数

3.2.1模态置信因子MAC

3.2.2模态坐标置信因子COMAC

3.3基于模态应变能的参数

3.4基于柔度矩阵的参数

3.5基于残余力向量的参数

3.6基于振动频响函数的参数

3.6.1多自由度结构体系的频响函数求解

3.6.2传递函数的测试

3.6.3频响函数的表示方法

3.6.4频率响应曲率方法

3.7基于应变频响函数的参数

3.7.1应变频率响应函数理论

3.7.2基于结构应变频响函数的识别指标

3.8本章小节

第四章损伤识别指标MACsfrf等的算例分析

4.1算例模型

4.2计算结果及分析

4.2.1静力分析

4.2.2结构动力及损伤识别指标对比分析

4.9本章小节

第五章全文总结与展望

5.1全文总结

5.2深入研究和展望

参考文献

作者在攻读硕士期间发表的学术论文

致谢