基于CMSE和Niche GA的結構小損傷定位定量識別方法研究.pdf

1、大型復雜結構由于承受各種動荷載、遭受自然侵襲等原因在服役期間通常會出現損傷，損傷結構的動力特性較之完好結構會發(fā)生一定變化。所以利用結構動力特性的變化來檢測結構的損傷是近年來被廣泛研究的課題。本文對基于振動特性的結構損傷檢測方法及其效果做了相應的研究。 論文的第一部分工作，首先建立完好和損傷機翼盒段結構有限元模型，并且提取了相應的模態(tài)和頻率信息。其次引入交叉模態(tài)應變能概念，并設計損傷指標，對簡單的板結構驗證了方法的有效性。因為結構

2、的復雜性和有限元模型中單元數量的增多使交叉模態(tài)應變能方法在使用過程中檢測效率較低、計算量偏大，所以引入優(yōu)化算法——小生境遺傳算法來提高結構損傷位置檢測的效率。仿真結果表明，交叉模態(tài)應變能和小生境遺傳算法相結合能夠有效的檢測到機翼盒段結構損傷程度較小的單損傷和復合損傷情形，并且對損傷程度的檢測誤差很小。而交叉模態(tài)應變能方法與一般的模態(tài)應變能方法相比，需要的模態(tài)信息很少，一般只需損傷結構的低階模態(tài)和頻率，且不需要模態(tài)歸一化或標準化。

3、 論文的第二部分工作，研究了結構實時在線檢測中損傷信息提取的問題。在結構服役過程中，結構的突然損傷在采集的響應信號中會以信號突變或脈沖的形式出現。那么我們設定處理信號的目的為提取信號中的瞬態(tài)部分。由于采集信號的不確定性，引入了近年來數字信息處理方法的研究熱點——盲信號處理，通過濾波器、預測理論、短時傅立葉、譜峭度等概念來提取噪聲環(huán)境中的損傷信息。在MATLAB中進行信號處理的仿真實驗。結果表明，此方法能夠完成提取結構服役過程中突然損傷信