- 1、本文档共49页,可阅读全部内容。
- 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
2 第一章绪论
1.2.1基于模态域数据的方法
这类方法首先由测试的振动响应数据识别结构的模态参数,然后再通过灵敏
度分析、模式识别、比较结构损伤前后的模态参数、神经网络或模型修正等方法
来识别、定位和定量损伤。文献[6]对1996年以前发展的基于模态域数据的损伤
识别方法及应用情况进行了详细的总结和评述。根据所采用的模态信息不同,这
类方法又可进一步分下面几类。
①基于固有频率的方法
固有频率是动力参数中最容易测得的一个参数,测试精度也很高,是使用比
较早的一种方法,运用也比较广泛。有很多文献对基于固有频率变化进行损伤识
别的方法进行了很好的总结口1。
1)以频率变化比为识别参数
P.Cawley证明了两阶频率的变化比(勋,/勋,)只与损伤位置有关,与损伤
程度无关。该方法主要利用此因子值与损伤位置的对应关系来定位损伤。从理论
上讲,发生损伤以后的任意二阶频率改变量之比仅是破损位置的函数,而与损伤
大小无关。这就是比较常见的结构损伤定位方法。
2)以频率变化的平方比为识别参数
频率变化的平方是损伤位置和程度的函数,但是频率变化的平方比
(勋;2/勋,2)仅是损伤位置的函数:
2
=
—2
哆一q
塑蛔一
当只有一个损伤单元或某些损伤单元的损伤程度相似时,频率变化的平方比仅
为损伤位置的函数。
3)以相对频率变化比为识别参数
支梁推得此量只与损伤位置有关,而与损伤的尺寸、形状及梁的性质无关。
众多的研究者发现,测试时,固有频率容易获得,测试的精度比较高,频率的
特征值的随机误差比其他模态参数小得多。但是,很多实践表明该类技术在应用
上有一些不足,根据频率变化进行损伤识别有很大的局限性,固有频率对结构早
期损伤有时并不十分敏感,往往只能判断结构损伤是否出现,而对结构损伤的位
置不很敏感,即仅用频率测量数据往往只能用来发现损伤而无法准确进行定位,
不足以对损伤检测提供足够的信息∞1。这是因为不同位置的损伤可能引起相同量的
第一章绪论
频率变化,频率是能量的比值,而能量是一个积分量,结构的局部改变湮没在能
量积分中,使得不同形式的结构损伤可能产生相似的频率变化特性,因而频率对
刚度的局部变化不太敏感。例如,对称结构中,在两个对称位置上的结构损伤将
产生同一种频率变化,不同形式的结构损伤可能产生相似的频率变化特征。魏培
君等∞1指出能使固有频率变化5%以上的损伤一般是可以被识别的,然而,5%以上
的频率变化并不总是意味着存在损伤,当损伤发生在低应力区域时,用频率识别
的方法并不可靠。此外,频率的变化只能说明结构中有无损伤,但损伤的位置及
其严重程度则无法确定。
②基于振型的方法
结构损伤引起振型的变化,并且振型中包含位置信息,所以基于振型的方法不
但可以识别损伤而且可以定位损伤。由试验测得的结构损伤前后的振型的相关水
平可以识别和定位损伤(如MAC准则和COMAC准则)。除了振型,振型的斜率和
曲率也可以用来定位损伤。这是由于振型的斜率和曲率都是由振型的差分运算得
到的,因此振型上由损伤引起的微小扰动将被放大,从而引起振型的导出量——
振型的斜率和曲率的显著变化,因此振型、振型的斜率和振型的曲率对损伤的敏
感性依次增强。Yuen通过对一悬臂梁的有限元分析,证实了振型的变化和振型斜
率的变化都可以定位损伤。Abdo和Hori通过对边界简支的一维结构的数值仿
真,发现振型的转角(振型的一阶导数或斜率)的变化对损伤位置非常敏感,而且
使用的模态振型的阶数越高,定位损伤的效果越好。当然,这种方法的实际应用
还有待于转角模态测试技术的发展。Pandey和Biswas等利用结构损伤前后曲率
模态振型的变化来定位损伤。虽然曲率模态振型对结构的局部损伤比较敏感,而
且物理概念清晰,但是利用该方法进行损伤定位时,需要布置较多的传感器,才
能使由中心差分法得到的曲率模态振型精度较高。此外,尽管振型的差分增加了
对损伤的敏感程度,但是也加大了对测试噪声和识别误差的敏感度,因此由振型
的差分计算振型斜率和曲率模态振型之前,要先对振型进行曲线拟合,以提高方
法的抗噪能力。
基于振型的灵敏度分析的方法既可以确定损伤
文档评论(0)