学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

模态参数识别及损伤诊断

作　者: 陈识
导　师: 史治宇
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 工程力学
关键词: 模态参数识别损伤诊断 LabView模块开发 ASCE Benchmark 小波包能量谱
分类号: TU312.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 149次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

大型工程结构在其服役期间,由于受到腐蚀、疲劳、碰撞、地震以及恶劣的环境载荷作用,损伤不可避免,因此,对结构损伤进行安全评估显得尤为重要,而模态参数识别又是损伤诊断的核心问题之一。本文主要研究以下两部分内容:“模态参数识别”和“损伤诊断”。模态参数识别可分为试验模态分析与运行模态分析,本文系统介绍了试验模态参数识别方法,对其中的峰值(PP)法、正交多项式法、导纳圆法、ITD法、特征系统实现算法(ERA)进行了详细的推导和研究。同时,用LabView语言开发了其中4种方法相应的试验模态参数识别模块,使之具有良好的、仪器化的人机交互界面。最后,采用仿真算例验证这几种方法下模块的正确性与精确度。通过研究和算例表明模态参数对损伤并不敏感,直接用于损伤诊断有一定难度,但利用模态参数可以构造出对损伤敏感的指标。本文损伤诊断研究方法包括:基于振动测试的损伤诊断方法:曲率模态指标、模态柔度指标、模态应变能指标;和小波包能量谱、损伤诊断方法。对这些方法的损伤敏感性、损伤定位能力、噪声敏感性、是否需要复杂有限元模型等方面的性能进行了研究。综合考虑各方面因素表明:小波包能量谱指标更适用于环境激励下大型结构的损伤判定;在环境激励下,将NExT技术结合小波包能量谱指标应用于ASCE Benchmark模型,可获得良好的损伤判定效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
图、表清单  8-12
注释表  12-14
第一章绪论  14-20
  1.1 研究背景和选题依据  14-15
  1.2 国内外研究现状  15-19
    1.2.1 损伤诊断在实际结构中的研究应用  15-16
    1.2.2 模态参数识别研究现状  16-17
    1.2.3 基于振动测试的损伤识别研究现状  17-18
    1.2.4 小波变换类损伤识别研究现状  18-19
    1.2.5 其他方法  19
  1.3 本文主要研究内容  19-20
第二章模态参数识别方法及模块开发  20-57
  2.1 频域方法  20-28
    2.1.1 峰值法(PP 法)  20-22
    2.1.2 导纳圆法  22-24
    2.1.3 正交多项式法  24-28
  2.2 时域方法  28-36
    2.2.1 ITD 法(The Ibrahim Time Domain Technique)  28-31
    2.2.2 复指数法  31-34
    2.2.3 特征系统实现算法(ERA 法)  34-36
  2.3 试验模态参数识别方法模块开发  36-50
    2.3.1 LabView 简介  37
    2.3.2 模块开发  37-50
  2.4 试验模态参数识别方法算例分析  50-57
第三章损伤诊断方法  57-85
  3.1 基于振动测试的损伤诊断方法  57-62
    3.1.1 模态曲率指标  57-59
    3.1.2 模态柔度指标  59-60
    3.1.3 模态应变能指标  60-62
  3.2 基于小波包变换的损伤诊断方法  62-67
    3.2.1 小波包基本理论  62-64
    3.2.2 结构动力系统的多尺度分解  64-66
    3.2.3 结构动力响应的小波包能量谱  66-67
  3.3 算例分析  67-85
第四章环境激励下小波包能量谱在损伤诊断中的应用  85-94
  4.1 NExT 法  85-86
  4.2 ASCE Benchmark 模型数值算例  86-94
    4.2.1 ASCE Benchmark 模型介绍  86-87
    4.2.2 ASCE Benchmark 结构有限元模型  87-89
    4.2.3 ASCE Benchmark 模型算例分析  89-94
第五章总结与展望  94-96
  5.1 本文的主要工作和结论  94-95
  5.2 后续工作及展望  95-96
参考文献  96-99
致谢  99-100
在学期间的研究成果及发表的学术论文  100

模态参数识别及损伤诊断

内容摘要

全文目录

相似论文