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《試析基于模態(tài)分析的工程結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)密級(jí)單位代碼:!!!鯉學(xué)號(hào):!!!Q8189lO業(yè)名微摩業(yè)太爹學(xué)位論文基于模態(tài)分析的工程結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究StudyonDamageIdentificationofEngineeringStructureBasedOilModalAnalysis研究生:蕉壹指導(dǎo)教師:繼丞曙副塾援合作指導(dǎo)教師:申請(qǐng)學(xué)位門類級(jí)別:王堂亟±專業(yè)名稱:壅些扭撼些工猩研究方向:扭撼裝備途鹽叢自動(dòng)絲.所在學(xué)院:至堂隨答辯委員會(huì)主席:年月摘要模態(tài)參數(shù)反映了工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剮度以及阻尼的信息。若有局部損傷的存在,工程結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)就會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變,通過(guò)監(jiān)測(cè)工程結(jié)構(gòu)的模態(tài)信息即可獲得
2、其狀態(tài)信息,因此,利用分析工程結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)可以進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別診斷。本研究主要進(jìn)行了以下工作:1.分析了模態(tài)柔度差值對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了損傷識(shí)別方法的特點(diǎn).采用簡(jiǎn)支梁的單元體剛度下降的方式模擬梁不同程度、不同位置的損傷狀況。利用模態(tài)柔度差值對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別。雖然利用模態(tài)柔度差值比利用結(jié)構(gòu)固有頻率和固有振型對(duì)損傷有著更好的識(shí)別效果,但通常都需要用到工程結(jié)構(gòu)損傷前的模態(tài)信息,因此一般用于大型工程結(jié)構(gòu)的適時(shí)監(jiān)測(cè),在工程結(jié)構(gòu)中一般受到檢測(cè)條件約束。2.分析了利用曲率模態(tài)振型進(jìn)行損傷識(shí)別的特點(diǎn)。對(duì)簡(jiǎn)支梁進(jìn)行損傷識(shí)別時(shí)發(fā)現(xiàn):當(dāng)工程結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷時(shí),位移模態(tài)振型曲線的
3、變化很小,難以識(shí)另lJ結(jié)構(gòu)的損傷狀況;而曲率模態(tài)振型對(duì)工程結(jié)構(gòu)的損傷很敏感,利用曲率模態(tài)振型進(jìn)行損傷識(shí)別可以有更好的效果。而且曲率模態(tài)法不依賴結(jié)構(gòu)損傷前的原始參數(shù),不同程度的損傷能表征為曲率的突變,僅需依據(jù)損傷點(diǎn)的曲率突變就能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別。但不足之處是:曲率突變?cè)跀?shù)值上的變化難以評(píng)價(jià),存在漏判的現(xiàn)象。需要借助于多階曲率模態(tài)分別對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析,工作量大,過(guò)程復(fù)雜,這在實(shí)際應(yīng)用中也有一定的局限性。3.提出了利用柔度差值曲率進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的原理和方法,選用簡(jiǎn)支梁和懸臂梁的模擬損傷實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)分析,得到了較為滿意的結(jié)果:同一單元產(chǎn)生不同程度損傷時(shí),損
4、傷單元柔度差值曲率隨著損傷加重而增大,可以此作為損傷部位損傷程度比較的依據(jù):柔度差值曲率對(duì)簡(jiǎn)支梁損傷比較敏感,即使損傷只有15%,從曲線上也能觀察到明顯的變化;從簡(jiǎn)支梁第二單元不同程度損傷的柔度差值盥線可以看出,即使損傷單元處在支座附近,從曲線上也能對(duì)損傷位置進(jìn)行定位。因此柔度差值曲率法具有靈敏度高、可靠性強(qiáng),從圖形和數(shù)據(jù)兩個(gè)方面對(duì)損傷位置和程度辯識(shí)皆比較簡(jiǎn)便,可操作性強(qiáng),便于應(yīng)用于工程實(shí)際,具有其他方法無(wú)可比擬的通用性和可靠性。關(guān)鍵詞:工程結(jié)構(gòu),模態(tài)分析,損傷識(shí)別,柔度差值曲率模態(tài)AbstractModalparametersoftheslruemre
5、reflecttheinformationofitsquality,stiffnessanddamping.Sowecangetthestateinformationofstructuresbymonitoringitsmodalparameters.Inthispaper,theresearchiSdalnageidentificationofengineeringstructurebasedonmodalparameters.Themainresearchesinthispapera『easfollowing:1.Analyzingthecharac
6、tersofdamageidentificationofengineeringstructurebasedonflexibilitydifference.Inasimplebeamexample,itcalculatesthestiffnessdecreasedofthebeamdamagedinvariousdegreeandunitsbythedecreaseofunit’Sstiffness.Itdiscernsthedamageofthebeambytheflexibilitydifferenceandtellsthemethod’sadvant
7、agecompingwiththemethodsbasedonstructure’Snaturalfrequency01"themodeofvibration.Butitalsopointsoutthismethodneedthemodeinformationbeforedamaging,whichiSofXtcndifficulttoacquireinactualengineeringstruetureanditiSgenerallyusedinmonitoringoflarge-scaleengineeringstructures.2.Analyzi
8、ngthecharactersofdamageidentificationofe