基于AR模型的塔机结构损伤检测研究

摘要：根据实验室已有的微型塔机建立模型，采用数学建模和有限元分析相结合的方法，对塔机在起升动载激励下结构损伤的检测方法进行深入研究。通过塔机的起升动力模型求解，得到随时间变化的激励载荷函数；建立塔机有限元模型，通过瞬态动力学的求解，获得塔机在冲击载荷下完好状态和损伤状态的位移数据；建立AR模型，以模型残差方差作为损伤敏感因子对塔机损伤状态进行分析。研究发现：完好状态下模型的残差方差趋向于零，损伤状态下模型的残差方差大于零；随着损伤程度的增加，残差方差呈现出逐渐增大的趋势，越远离损伤处模型残差方差越大，单元较大程度损伤对结构的健康影响比较严重。在实践中，确定损伤位置时可根据以上规律布置较少的位移传感器进行损伤检测。