基于靜動(dòng)力測(cè)量數(shù)據(jù)的隨機(jī)結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究.pdf

1、隨著各種動(dòng)靜力測(cè)試技術(shù)及相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的迅速發(fā)展，結(jié)構(gòu)無(wú)破損評(píng)估方法研究得到了極大地推動(dòng)，各種各樣基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力、靜力參數(shù)進(jìn)行損傷識(shí)別的方法不斷涌現(xiàn)。本文在其他研究者研究的基礎(chǔ)上，利用靜、動(dòng)力兩類(lèi)測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)隨機(jī)結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別方法進(jìn)行了研究，探討了存在模型誤差和測(cè)量噪聲影響的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別問(wèn)題。本文取得的主要研究成果如下： 1、利用隨機(jī)有限元方法和靜力凝聚法原理推導(dǎo)了在考慮結(jié)構(gòu)模型誤差和測(cè)量噪聲影響時(shí)，基于靜力撓度測(cè)量值的隨

2、機(jī)結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法。通過(guò)該方法得到隨機(jī)結(jié)構(gòu)各單元損傷指數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性之后，利用一種新的損傷概率指標(biāo)可以對(duì)各單元損傷存在的概率進(jìn)行評(píng)估。數(shù)值算例表明，該方法的損傷識(shí)別結(jié)果與蒙特卡羅模擬解吻合。 2、提出了一種利用靜動(dòng)力組合測(cè)量數(shù)據(jù)識(shí)別隨機(jī)結(jié)構(gòu)損傷的新方法。該方法采用動(dòng)力測(cè)量數(shù)據(jù)修正經(jīng)概率判斷后調(diào)整的靜力識(shí)別結(jié)果。研究表明，該方法能夠在考慮結(jié)構(gòu)模型誤差和測(cè)量噪聲影響的情況下，利用靜力撓度測(cè)量值和較少階動(dòng)力模態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)懸臂梁、簡(jiǎn)支梁和

3、連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的多種損傷工況進(jìn)行有效識(shí)別，比同樣條件下，利用單獨(dú)一種測(cè)量數(shù)據(jù)的損傷識(shí)別方法具有更高的識(shí)別精度。但是，當(dāng)實(shí)際結(jié)構(gòu)的剛度變異較大時(shí)(超過(guò)0.1)，損傷識(shí)別的精度較低。 3、提出了一種改進(jìn)的基于靜力測(cè)量數(shù)據(jù)的隨機(jī)結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別新方法。該方法通過(guò)對(duì)靜力損傷識(shí)別結(jié)果進(jìn)行概率判斷尋找、確定未損傷單元，然后調(diào)整識(shí)別結(jié)果，回代控制方程重新識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷。數(shù)值算例表明，該方法能夠在考慮結(jié)構(gòu)模型誤差和測(cè)量噪聲影響的情況下有效識(shí)別出隨機(jī)梁結(jié)構(gòu)