基于模型的損傷識(shí)別研究.pdf

1、結(jié)合有限元分析的損傷識(shí)別方法中，模型修正技術(shù)的發(fā)展始終備受關(guān)注。本文的主要工作圍繞基于有限元修正的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別進(jìn)行，主要內(nèi)容如下：
　　1．本文對(duì)模型修正中傳統(tǒng)的優(yōu)化算法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種新的優(yōu)化處理方法用以改善模型修正過程的優(yōu)化性能。新方法在“高斯-牛頓方法”中加入“截?cái)嘤颉碧幚磉^程，直接將結(jié)構(gòu)參數(shù)取值范圍條件引入到優(yōu)化迭代中，避免了構(gòu)造并求解罰函數(shù)問題的繁瑣過程，同時(shí)將搜索向量限制于截?cái)嘤蛑斜苊膺^大步長的出現(xiàn)。構(gòu)建了一個(gè)2

2、5桿系-桁架結(jié)構(gòu)來驗(yàn)證新的數(shù)值方法的優(yōu)化效果，同時(shí)使用信賴域方法的優(yōu)化結(jié)果與之進(jìn)行對(duì)比。以確定性模態(tài)信息進(jìn)行模型優(yōu)化分析，結(jié)果證明，提出的新方法是高效、可靠的。
　　2．在25桿系-桁架結(jié)構(gòu)的仿真算例中，將不確定性引入到模態(tài)數(shù)據(jù)中以模擬測(cè)試噪聲影響，采用提出的優(yōu)化方法計(jì)算損傷程度，經(jīng)過Monte-Carlo模擬得出損傷程度的統(tǒng)計(jì)特性，并用這些信息計(jì)算損傷單元的損傷概率。結(jié)果表明：在測(cè)試數(shù)據(jù)中，相比于振型的不確定性，頻率不確定性對(duì)于

3、損傷識(shí)別的結(jié)果影響更大，較大的頻率測(cè)試噪聲會(huì)導(dǎo)致發(fā)生小損傷的構(gòu)件單元的損傷識(shí)別信息不再可靠。
　　3．考察測(cè)試噪聲和結(jié)構(gòu)參數(shù)的不確定性同時(shí)存在時(shí)對(duì)損傷識(shí)別結(jié)果的影響，構(gòu)造兩個(gè)仿真模型進(jìn)行隨機(jī)有限元模型優(yōu)化分析：構(gòu)建仿真模型25桿系-桁架結(jié)構(gòu)，并且將隨機(jī)因子法應(yīng)用于不確定性正向傳遞過程來計(jì)算每次迭代中的隨機(jī)參數(shù)協(xié)方差矩陣；構(gòu)建懸臂梁結(jié)構(gòu)，將攝動(dòng)方法用于不確定性正向傳遞過程來計(jì)算每次迭代中的隨機(jī)參數(shù)協(xié)方差矩陣。分析結(jié)果表明：將隨機(jī)因子