振型曲率在板类结构动力检测中的应用

以四边简支方形弹性薄板为研究对象，通过数值计算得到板损伤前后的多阶模态参数，进而得到板面内两个方向的位移振型曲率并用于板的损伤检测研究。结果表明：当布置有足够数量的振型测点时，振型曲率及板损伤前后的振型曲率差均可用于板损伤的探测与定位，并能大致判断损伤的程度；当振型测点间距过大，或测点偏离损伤区域时，均可能导致检测的失败。     

用量纲法建立梁横向振动振型频率表达式

不同边界条件的等截面梁，横向振动各阶振型的频率表达式可用求解其编微方程，频率方程的方法得到。本文用量纲法和实测相结合的方法建立其表达式，方法简单明了，并可推广于复杂边界条件中。     

基于高阶多振型频率的磁瓦缺陷音频检测方法

传统音频检测技术存在特征量单调、被测工件需为规则形状、缺陷类别分辨能力不强等局限性,针对磁瓦检测过程中的需求,本文在建立无约束自由振动物体任意阶数模态向量的数学模型基础上,给出了工件各类裂纹缺陷与高阶振型频率间的特性关系,提出一种运用高阶多振型频率及相邻振型频率差为特征量识别磁瓦中常见的贯穿弧顶轴向短裂纹、贯穿弧底切向短裂纹、内弧面切向裂纹及内、外弧面轴向裂纹等四类缺陷的新方法。运用有限元数值仿真法和3种型号磁瓦的音频实验方法验证其可行性和有效性,结果表明:基于高阶振型频率及相邻振型频率差组合的音频检测方法,能有效检测并分辨磁瓦多种缺陷类型。     

量测噪声对输入未知条件下结构频率及振型识别的影响

利用输入未知条件下结构模态参数识别的,通过仿真列分析了测试噪声对识别的影响,最后利用同济大学图书馆地脉动加速度反应实测数据,对其模态参数进行了识别,得出一些结论。     

加工中心刀具破损检测的原理及应用

介绍了基于测量刀具长度的方法进行加工中心刀具破损自动检测的原理,给出了其在FANUC 18-MC系统中的应用实例.     

有频率与振型节线位置要求的结构动力学设计

本文提出了一种同时满足固有频率、振型节线（点）位置要求的结构动力学设计方法。该方法先建立了振型节线（点）位置及变化与独立设计参数的关系，然后在某些约束下利用优化方法求解设计结果；文中同时还给出在模态空间中的固有频率、固有振型的灵敏度分析数值计算方法．算例表明它能有效地解决一些工程结构设计时涉及到固有频率、振型节线（点）位置要求的结构动力学设计问题。     

钻头破损的声发射检测技术

应用了信号处理和计算机技术,对钴头破损声发射(AE)信号的频域结构进行了分析研究,并对 AE 信号进行分离,引入相关分析法,建立了一个钻头破损 AE 检测系统。     

梁的支承刚度对模态频率影响分析

分析梁的支承刚度对梁的模态频率的影响,梁的支承刚度的改变主要反映在梁的低阶模态频率的变化,从而为诊断支承松动提供了一种新的方法.     

接触面的曲率变化对超声检测灵敏度的影响

使用不同晶片尺寸的硬膜直探头或斜探头对带有不同曲率的工件进行超声检测时,由于检测面曲率的不同,对检测灵敏度的影响是不同的。为了找出检测过程中影响检测灵敏度的实际规律,采用了几种经常使用的常规探头在带有不同曲率的凹、凸圆柱面试块上进行测试,并针对具体不同型号的探头,将测试结果绘制成了专用曲率修正系数（即灵敏度补偿）与检测面曲率半径之间的关系曲线,为实际检测过程中设定检测灵敏度补偿提供实测依据。     

基于振动能量分布的模态振型识别及频率继承性分析

在商用车振动系统中,对乘坐舒适性影响最大的是驾驶室悬置和前后主悬架。这两个参数对整车模态频率的分布起着关键的作用。为了研究整车频率分布与两者的关系,本文在整车多体动力学振动模型的基础上,分别建立驾驶室隔振系统模型和悬上质量(驾驶室和车架)隔振系统模型,并且提出以振动能量分布来识别振型的方法,确定整车振动系统中各阶模态来源。最后提出频率继承率的概念,并以此评价识别出的对应模态间联系的密切程度。模态来源与频率继承率将为后续的优化改进提供重要参考。     

基于振型多分辨复杂度谱的板结构损伤检测

针对目前基于振型的结构损伤检测方法普遍存在抗噪能力弱、对弱小损伤不敏感等不足,开展了克服这些缺陷的板类结构损伤识别研究。鉴于结构振型中噪声、趋势和损伤信息具有不同的尺度分布特性,基于二维高斯小波变换,提出多尺度振型空间概念,使振型的各成分信息得以独立表达,以凸显损伤信息。通过定义点态复杂度指标,借助滑动窗口法,在多尺度振型空间上形成多分辨复杂度谱。多分辨复杂度谱可使损伤进一步显现,能描述损伤的位置、大小及形状,并能反应损伤程度,实现了在噪声条件下对板类结构轻微损伤的准确表征。基于一实际工程闸门的数值模拟和两个模型试验,验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于振型拟合的结构损伤诊断方法

工程结构在使用的过程中,由于载荷的作用将产生不同位置、不同程度的损伤。为了保证结构的安全,需要及时诊断出这些损伤的位置,以便对结构使用的可靠性进行合理的评估。提出了一种基于振型拟合的结构损伤诊断方法。它是用损伤系数作为诊断损伤的敏感因子。它不需要知道结构损伤前即完整结构的参数信息。文中详细讨论了这种方法,用仿真算例说明了这种方法的有效性和可行性。并用实验验证了这种方法的有效性和可行性。     

基于曲率模态和小波变换的结构损伤识别方法

在结构曲率模态基础上,提出了一种基于小波变换的结构损伤检测和定位方法.利用双正交小波函数对损伤前后结构的曲率模态进行小波变换,通过损伤前后小波变换系数的变化和分布情况建立了结构损伤指标,可判定损伤存在,确定损伤位置和估计损伤程度,并通过一两端简支梁的数值模拟对该方法进行了验证.     

运用曲率模态技术的木梁损伤定量识别

为对木结构构件局部缺陷进行有效检测,结合试验模态分析和有限元模拟方法,对含不同位置、大小和数量孔洞缺陷的木梁进行研究,计算其第1阶位移模态振型和曲率模态,分析木梁损伤前后的曲率模态变化,探讨模态分析方法在木材缺陷检测中的适用性.研究结果表明:曲率模态是一个对木梁损伤比较敏感的参数,可用于对孔洞位置、大小及数量进行定量的估计;通过降低有限元模型局部单元的弹性模量能够较好地模拟木梁损伤,有限元模态分析和试验模态分析得到的位移模态振型及曲率模态吻合均较好,验证了模态分析对木梁无损检测是一种有效的方法.     

基于曲率模态与柔度曲率的损伤识别

以含两条裂纹的两端固定梁为例,采用曲率模态差和模态柔度曲率差来检测结构的损伤。首先将梁的裂纹模拟为无质量的等效扭转弹簧,推导了裂纹梁的特征微分方程,利用边界条件和裂纹位置的连续性条件推导得到该裂纹梁的振形函数解析表达式。然后用中心差分法分别求解裂纹梁损伤前后的曲率模态值和模态柔度曲率值,利用其差值确定梁的损伤位置,进而确定损伤程度。最后讨论了曲率模态和柔度曲率对结构损伤识别的敏感性。     

Structural Damage Detection Method Based on Decomposition of the Operating Deflection Shapes

Full-field measurement techniques such as the scanning laser Doppler vibrometer (LDV) and the electronic speckle pattern interferometry systems can provide a dense and accurate vibration measurement on structural operating deflection shape (ODS) on a relatively short period of time.The possibility of structural damage detection and localization using the ODS looks likely more attractive than when using traditional measurement techniques which address only a small number of discrete points.This paper discusses the decomposition method of the structural ODSs in the time history using principal component analysis to provide a novel approach to the structural health monitoring and damage detection.The damage indicator is proposed through comparison of structural singular vectors of the ODS variation matrixes between the healthy and damaged stages.A plate piece with a fix-free configuration is used as an example to demonstrate the effectiveness of the damage detection and localization using the proposed method.The simulation results show that:(1) the dominated principal components and the corresponding singular vectors obtained from the decomposition of the structural ODSs maintain most of all vibration information of the plate,especially in the case of harmonic force excitations that the 1st principal component and its vectors mostly dominated in the system;(2) the damage indicator can apparently flag out the damage localization in the case of the different sinusoidal excitation frequencies that may not be close to any of structural natural frequencies.The successful simulation indicates that the proposed method for structural damage detection is novel and robust.It also indicates the potentially practical applications in industries.     

连续小波变换在梁结构损伤诊断中的应用研究

为了检测出梁中的裂缝或因刚度降低引起的损伤,对有损伤简支梁的振型曲线进行连续小波变换．从小波系数出现模极大值有效地识别损伤的存在以及裂缝位置和刚度下降段的位置。基本振型是用小波变换识别裂缝的最佳振型．用损伤位置处振幅较大的振型曲线来识别最清楚,对有噪声影响的振型曲线同样可以用本文方法进行识别。通过分析和计算获得满意结果．在梁结构损伤诊断中具有较高的应用价值。     

利用频率指纹检测板类结构的块状损伤

以一矩形板为例,说明了利用其块状损伤定位的频率指纹并结合结构的有关频率指纹参数可以进行板的损伤定位。损伤位置确定后,利用板在这一位置的损伤程度与板损伤前后的频率变化率的关系,可以确定损伤的程度。数值仿真研究表明了方法的可行性。     

基于模态扩展和曲率的形变混合重构

文中提出了一种基于模态扩展和曲率的形变混合重构方法,该方法在实物和有限元模型之间存在一定误差的情况下可以适当降低形变重构的误差。首先,通过模态实验在待重构的表面上均匀选取有限个测点来获取实验模态,接着用对应的有限元模态振型列表来平滑扩展这些实验模态,之后用平滑扩展的实验模态来重构大量的应变值,为了防止求取模态坐标时出现过拟合,此处引入了正则项。然后,将应变值转化为曲率,再通过切角递推公式求得相邻点的位移增量,随后耦合单元坐标增量便可获得全场的形变。最后,通过建立有限元模型进行仿真实验验证,并将此方法的重构结果与曲率法的结果进行对比以验证其有效性。