一种改进的残余力向量法在结构损伤识别中的应用

残余力向量法是结构损伤识别中常用的方法,复杂结构中单元数量较多而损伤位置较少,容易造成无关变量增多,进而导致计算量过大的问题。鉴于此,本文提出一种改进的残余力向量法用于结构的损伤识别。该方法利用刚度联系向量与残余力向量之间线性相关的特性,以向量投影值作为损伤定位的影响系数,初步筛选出结构可能出现损伤的单元范围。在此基础上,构建出残余力向量对应的线性方程组,根据顺序主子式不为零的条件,对线性方程组进行行初等变换,再根据单元的数量保留前n维线性方程,通过求解该方程组的代数解可得到该结构单元的刚度损伤参数。以简支梁为例的数值模拟表明,本文方法可减少无关单元变量的计算,降低残余力向量的维度并且具有较好的抗噪能力。

基于改进残余力向量法的桁架结构损伤诊断

提出一种基于改进残余力向量法的桁架结构损伤诊断方法,先由灵敏度分析,求出结构刚度联系矩阵,再由刚度联系矩阵将损伤后的刚度摄动矩阵展开成对角矩阵,代入残余力向量方程,得到由刚度联系矩阵表示的新的残余力向量方程,此方程可以直接求解,即可诊断出桁架结构的损伤杆件及其损伤程度,对于实测中难以获得完备振型的情况,采用模态扩阶的方法来获得完备的测试振型,最后以一桁架结构进行数值仿真分析,证实了该方法的有效性。

基于残余力向量的框架损伤直接识别法

为直接识别出基于残余力向量法的框架结构损伤,提出先由灵敏度分析求得结构刚度联系矩阵,再由结构刚度联系矩阵将损伤结构的刚度摄动矩阵展开,得到新的结构残余力向量方程,通过求解此方程即可识别出框架结构的损伤位置和程度,最后运用所提出方法对三层框架结构进行损伤识别,结果表明识别精确度较高,从而验证了该方法的有效性.

基于残余力向量法的桁架结构损伤直接识别法

提出一种基于残余力向量理论的桁架结构损伤直接识别方法。先由灵敏度分析,求出结构刚度联系矩阵,再由刚度联系矩阵将损伤后的刚度摄动矩阵展开成对角矩阵,代入残余力向量方程,得到由刚度联系矩阵表示的新残余力向量方程,经过整理,此方程可以直接求解,即可得到各杆件刚度的损伤量,由此可识别出桁架结构的损伤杆件及其损伤程度。最后以一桁架结构模型进行数值仿真分析。结果表明,该方法具有计算简单,计算量小等优点,仅需损伤后第一阶模态参数,就能够准确识别出结构的损伤情况,证实了该方法的有效性。

基于残余力向量的连续梁损伤直接识别法

为直接识别出基于残余力向量法的连续梁结构损伤,提出先由灵敏度分析求得结构刚度联系矩阵,再由结构刚度联系矩阵将损伤结构的刚度摄动矩阵展开,得到新的结构残余力向量方程,通过求解此方程即可识别出连续梁结构的损伤位置和程度,进一步运用所提出方法对七跨连续梁结构进行损伤识别,结果表明,识别精确度较高,从而验证了该方法的有效性。

基于残余力向量法的桁架结构损伤识别

提出一种基于残余力向量理论的桁架结构损伤识别方法。先由灵敏度分析求出桁架结构刚度联系矩阵,再由刚度联系矩阵将损伤后的刚度摄动矩阵展开成对角矩阵,结合残余力向量方程得出由刚度联系矩阵表示的新的残余力向量方程。由新方程可以得到各杆单元刚度的改变量,即可识别出桁架结构的受损杆单元位置及其损伤程度。最后以某桁架结构模型进行数值仿真分析。分析结果表明,该方法具有计算简单,计算量小等优点,仅需要损伤后第一阶模态参数,就可以识别出结构的损伤情况,并且测量精度较高,对于实际工程具有一定指导意义。