基于结构柔度矩阵损伤识别的柔度曲率比法

提出了基于结构柔度矩阵的柔度曲率比法,该方法利用结构损伤前后的柔度矩阵差的主对角元素,计算结构的柔度曲率,并取与利用结构损伤前柔度矩阵主对角元素计算所得的柔度曲率的比值,即柔度曲率比,作为损伤识别指标,进行损伤识别.数值分析结果表明,该方法损伤定位准确,对损伤敏感,所需模态数据阶数少,能识别单个或多个损伤的存在.     

柔度曲率法对梁结构的损伤诊断

针对各种支承形式梁结构的损伤诊断,采用结构柔度矩阵最大列元素的柔度曲率(M_(FC))对悬臂梁进行损伤定位,采用损伤结构柔度矩阵主对角元素的柔度曲率(D_(FC))对非悬臂梁进行损伤定位,算例表明,针对不同形式的梁构造不同柔度曲率指标,仅用损伤结构少数低阶的模态参数,就可以对非悬臂和悬臂梁结构进行损伤定位识别,本文方法求得的柔度曲率曲线既能识别单个损伤的存在,也能识别多个损伤的位置,并能定性地反映损伤程度。     

高柔悬臂结构损伤识别的约束柔度法

为了识别高柔悬臂结构的损伤位置和损伤程度,提出损伤识别约束柔度法。推导出等效抗弯刚度分别与柔度矩阵各元素和与任一阶模态参数的关系等式,基于任一阶模态参数,将高柔悬臂结构简化为弯曲型集中质量模型,分析基于弯曲型集中质量模型的损伤识别柔度法的病态性,引入约束条件,建立低病态性的方程组,通过解方程组识别损伤。数值算例表明,所提方法识别效果较好,明显改善了损伤识别柔度法的病态性。     

基于柔度法的结构损伤识别

对自由度较多的悬臂型结构或剪切型结构,由于高阶模态难以得到。鉴于此,研究了利用测量稳态柔度矩阵来识别结构损伤的理论方法。对于悬臂结构,其柔度与其结构参数间的线性关系,直接建立模态与结构损伤参数之间的关系,通过解矩阵方程识别损伤参数。此方法所需已知条件少,仅需最多三阶模态。应用这种方法便显得很方便。并以悬臂结构的损伤仿真试验,验证这一方法的有效性。     

基于柔度曲率差的桥梁健康诊断方法

本文在柔度矩阵基础上,用柔度曲率差为识别指标研究了桥梁结构多位置的健康诊断,并以几种梁式桥为例进行有限元仿真验证。结果表明,柔度曲率差具有良好的坐标指示能力,在损伤位置处,指纹有明显突变,损伤增大突变也相应增加,利用该方法进行梁式桥损伤识别可获得很好的识别精度,采用三次样条函数拟合柔度值的方法可有效解决解决噪声的干扰问题。     

基于柔度曲率矩阵的结构损伤识别法

基于损伤结构模态的柔度矩阵,应用差分方法计算柔度曲率矩阵,从中找到各列最大值,作为检测结构损伤指(?)的新方法.该方法无需原始结构的信息,只需损伤结构少数低阶的模态参数就可以进行悬臂梁、固端梁、简支梁以及连续梁等多种结构形式的损伤识别,既能识别单个损伤的存在,也能识别多个损伤的位置,该方法定位准确、适用面广、识别精度高、能定性反映损伤程度.     

基于点谱相关函数的悬臂结构损伤识别

针对悬臂结构,提出基于点谱相关函数的损伤识别柔度法。该方法依据结构动力特征方程和悬臂结构的特点,利用柔度矩阵元素作为过渡,得到了结构模态参数与杆件物理参数之间的对应关系等式,讨论并提出利用结构自由振动信号的winger-ville点谱相关函数平方根值代替结构模态参数的方法,建立了点谱相关函数平方根值与刚度损伤系数的方程,通过求解方程组就能识别出结构单个或多个损伤的位置和程度。该方法物理意义明确,突卸荷载激励容易实现,且只需一次测量,无需损伤前后对比测试,有利于工程应用。最后通过两个数值算例,验证了所提方法的有效性。     

基于柔度曲率差的桥梁健康诊断方法

本文在柔度矩阵基础上，用柔度曲率差为识别指标研究了桥梁结构多位置的健康诊断，并以几种梁式桥为例进行有限元仿真验证。结果表明，柔度曲率差具有良好的坐标指示能力，在损伤位置处，指纹有明显突变，损伤增大突变也相应增加，利用该方法进行梁式桥损伤识别可获得很好的识别精度，采用三次样条函数拟合柔度值的方法可有效解决解决噪声的干扰问题。     

结构损伤识别的柔度曲率法

提出了结构损伤识别的柔度曲率法,该方法不需要原结构的模态参数,只需利用损伤结构柔度的曲率就可以识别结构的损伤位置。数值例子表明,柔度曲率法仅需要低阶模态信息即可获得很好的识别精度。     

基于柔度曲率矩阵差的损伤结构识别方法

为了提高柔度法应用于结构损伤识别的范围和准确度,提出了一种柔度曲率矩阵差的损伤识别新指标,并在柔度法理论基础上进行了改进.通过简支梁和连续梁的算例对这种识别指标的有效性进行了验证,同时采用了另外3种识别指标进行了对比.结果表明：在单处损伤和多处损伤的情况下,使用该指标仅需前一阶模态数据就能对文中梁结构进行准确的损伤定位,并对结构轻微的损伤进行了准确识别.与文中的另外3种损伤指标相比,新指标具有明显的优势,且更具准确性和广泛性.     

基于频率改变的结构损伤诊断方法

结构单元的损伤将导致损伤单元的单元刚度矩阵以及结构的总体刚度矩阵发生变化,通过损伤前后自振频率的改变,可对损伤单元刚度矩阵的损伤系数进行反演。本文发展了一种结构损伤定位和标定的两步方法,首先通过反演初步确定结构损伤的位置,然后将损伤单元(三维梁元)的刚度矩阵分解为拉压刚度矩阵和弯曲刚度矩阵,并分别对其损伤系数进行求解,从而确定截面积、截面惯性矩等单元截面参数的损伤情况。数值实验表明,该方法可对结构的损伤进行定位和标定。     

基于频率改变的结构损伤诊断方法

结构单元的损伤将导致损伤单元的单元刚度矩阵以及结构的总体刚度矩阵发生变化，通过损伤前后自振频率的改变，可对损伤单元刚度矩阵的损伤系数进行反演。本文发展了一种结构损伤定位和标定的两步方法，首先通过反演初步确定结构损伤的位置，然后将损伤单元（三维梁元）的刚度矩阵分解为拉压刚度矩阵和弯曲刚度矩阵，并分别对其损伤系数进行求解，从而确定截面积、截面惯性矩等单元截面参数的损伤情况。数值实验表明，该方法可对结构的损伤进行定位和标定。     

基于神经网络和柔度对角曲率的简支梁损伤识别

由于人工神经网络具有强大的记忆和推理能力,而简支梁的柔度对角曲率对于其损伤位置和损伤程度十分敏感,于是将神经网络和柔度对角曲率结合起来,得到一套简支梁智能损伤识别方法,对一经典简支梁模型进行了损伤识别,并且在损伤单元数量未知情况下,准确识别出了其损伤位置和损伤程度。     

基于灵敏度分析的弧门主框架多损伤检测方法

以频率作为弧形闸门主框架结构多损伤识别的主要动力参数,基于灵敏度分析方法,建立结构损伤位置及程度与结构多阶固有频率的关系矩阵,并根据此矩阵和实测频率的变化情况反解出结构的损伤位置与程度。为了反映结构不同位置的损伤对频率的影响,同时减小方程的未知量个数,给出了弧门主框架频率与损伤位置和程度的灵敏度关系图。计算结果表明：基于灵敏度分析的结构多损伤检测方法可识别弧形闸门主框架多位置发生损伤的情况,可为水工结构动力检测与损伤评估提供技术参考。     

结构比例柔度矩阵

在环境激励情况下,仅通过测试结构响应不可能获得结构柔度矩阵,因此提出了比例柔度矩阵的概念,该柔度矩阵与结构真正的柔度矩阵仅相差一个比例常数.对于测试自由度完备和非完备两种情况,提出了构建结构比例柔度矩阵的方法,并证明该比例常数近似为结构的第一阶模态质量.经算例验证,比例柔度矩阵的提出和应用可以将基于柔度的损伤识别方法扩展应用到环境激励或外境激励源未知的情况.