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一种基于频率的损伤识别新方法

作　者: 刘荣欣
导　师: 童丽萍；曹源
学　校: 郑州大学
专　业: 结构工程
关键词: 损伤识别频率振型模糊识别损伤位置损伤程度
分类号: TU317
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 29次
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内容摘要

现代工程结构正在向大型化、复杂化、自动化、连续化方向发展,复杂的服役环境使结构的运行安全受到威胁。为了保证安全、避免灾难,实时、在线、准确地进行结构损伤识别的技术研究受到了广大学者和工程技术人员的重视。基于结构动力特性的损伤识别方法具有损伤识别工作量小,无损伤的优点,因此称为损伤识别发展的主流方向。随着研究的深入,许多新的数学方法也被引入到损伤识别中。基于结构动力特性损伤识别的基础是工程结构质量、刚度的改变会引起动态特性(模态频率、振型)的改变。本文在简支梁计算的基础上提出了一种新的基于结构动态特性的损伤识别方法。该方法仅需要测得结构损伤以后的前几阶固有频率就可以简单有效确定结构损伤位置,从根本上避免了繁杂的工程检测过程。该方法采用了无损模型下的频率和振型,从而增强了方法的精确性、实用性和有效性。在该方法的计算过程中,对实际检测工程中获得的实践经验进行了反思,获得经验知识。然后采用仿真对经验知识进行了验证。最后将这些经验知识采用模糊运算手段融入到科学计算中,形成了新的结构损伤识别方法。运用本文提出的新方法对简支梁的单个损伤工况进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法是简便有效的,具有很强的实用性。该方法的研究不仅有利于后续研究中对其他形式结构损伤识别方法的改进,也可以作为工程实践应用的参考。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-9
引言  9-10
第一章绪论  10-18
  1.1 基于结构动力特性损伤识别的意义  10
  1.2 损伤识别技术的实质和基本问题  10-11
  1.3 损伤识别的方法  11-12
  1.4 基于动力学识别方法的研究现状  12-16
  1.5 本文提出的新方法  16-18
    1.5.1 该方法提出的背景  16-17
    1.5.2 该方法拟采用的手段和期望效果  17-18
第二章结构损伤识别理论基础  18-30
  2.1 概述  18
  2.2 基于频率变化的损伤识别  18-20
  2.3 基于振型变化的损伤识别  20-22
  2.4 基于结构柔度变化的损伤识别  22-23
  2.5 基于曲率模态分析的理论基础  23-25
  2.6 基于应变模态的损伤识别技术  25-28
  2.7 基于残余力向量的结构损伤识别  28-30
第三章模糊运算基础  30-37
  3.1 模糊集合  30-31
  3.2 模糊识别中的几个重要概念  31-34
  3.3 隶属度的确定  34-37
第四章简支梁的损伤识别新方法研究  37-58
  4.1 问题的提出  37-38
  4.2 方法的提出  38-45
    4.2.1 方法的基础  38-39
    4.2.2 基于频率变化量的损伤方法形成  39-40
    4.2.3 仿真验证  40-42
    4.2.4 模糊的引入  42-45
  4.3 基于频率方法的步骤  45-46
  4.4 简直梁的分析模型  46-58
第五章其他形式梁损伤识别研究  58-61
第六章研究结论和展望  61-63
  6.1 结论  61
  6.2 展望  61-63
参考文献  63-67
致谢  67-68
附录  68-73

一种基于频率的损伤识别新方法

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