基于結(jié)構(gòu)健康檢測理論的構(gòu)件損傷識別研究.pdf

1、目前的結(jié)構(gòu)物理參數(shù)識別方法基本上都是同時識別結(jié)構(gòu)損傷的位置和損傷的程度，這樣做既增加了識別的難度，同時又使識別具有盲目性。因此，可以按照兩階段法的思想，將損傷位置和損傷程度分別進行識別。利用整體層次上的檢測，大致判定結(jié)構(gòu)損傷的位置，然后對結(jié)構(gòu)可能的損傷部位進行局部構(gòu)件檢測?；谶@一思想的識別方法對于大型結(jié)構(gòu)的損失識別非常有效。 本文首先基于梁的兩種模型Elller-Bemoulli梁模型和Timoshenk梁模型并根據(jù)橫向彎曲自

2、由振動微分方程，在兩端彈性轉(zhuǎn)動約束邊界條件下，得到梁的頻率方程。通過此方程，可以依據(jù)具體的彈性轉(zhuǎn)動約束邊界條件求解梁的固有頻率。 其次，分析了利用兩端彈性轉(zhuǎn)動約束梁的固有頻率識別其邊界條件和抗彎剛度的可行性，并實現(xiàn)了對它們的識別。對識別方法的精度和測量誤差的影響也進行了全面分析，得出結(jié)論：若識別兩端彈性轉(zhuǎn)動約束不同的梁，抗彎剛度和邊界條件必須已知至少3階實測固有頻率，而對于兩端彈性轉(zhuǎn)動約束相同的梁則需要至少2階實測固有頻率。與邊

3、界條件的識別結(jié)果相比較，在實測固有頻率具有相當(dāng)?shù)木惹闆r下，抗彎剛度的識別結(jié)果可以達到較高的精度。測量誤差的影響很大，約束越強的梁，頻率誤差對識別結(jié)果的影響越大，而且高階頻率誤差對識別結(jié)果的影響更明顯。 最后，由于頻率是一個結(jié)構(gòu)整體剛度與整體質(zhì)量的函數(shù)，是一個整體量，很難進行損傷的定位。本文結(jié)合遺傳算法的特點，把單元剛度折減系數(shù)作為待識別參數(shù)，綜合考慮了其它參數(shù)對單元剛度的影響，運用遺傳算法對折減系數(shù)進行計算，實現(xiàn)了對構(gòu)件損傷程