结构损伤识别的改进柔度灵敏度方法研究

提出一种改进的柔度灵敏度方法用于工程结构损伤识别。通过在迭代算法中引入一个"加速"公式来迅速获得足够精确的识别结果,避免了多次迭代,可以大大减少计算花费。用两个数值算例对所提方法进行了验证,并把结果和原柔度灵敏度方法的计算结果进行比较。结果表明:采用改进的算法一般只需经过一次计算即可获得很高精度的识别结果,而采用原方法必须经过多次迭代才能获得相同精度的识别结果。改进的方法比原方法大大减少了迭代次数,显著减少了计算花费,显示了改进方法的突出优越性。

环境激励下检测结构损伤的柔度灵敏度方法

提出了一种利用环境激励下的模态数据检测结构损伤的柔度灵敏度方法,该方法是柔度灵敏度方法的一种推广。对于环境激励下所得的不归一化的振型,引入振型归一化系数,并把这些系数作为新的未知量,通过对柔度灵敏度方程作适当的变形,并利用矩阵的拉直运算和广义逆,把各单元的损伤参数和各振型归一化系数一并予以求解。所提方法不仅能够识别出结构的损伤状况,还能获得各振型归一化系数,且理论简单,易于计算机编程实现。以某个2层的框架结构为例对所提方法进行了验证,结果表明,采用环境激励下的模态数据,能够较好地识别出结构损伤,且能得到比较精确的振型归一化系数。

基于结构柔度灵敏度的损伤定位

在结构柔度矩阵的基础上,提出了一种结构的节点柔度灵敏度和单元柔度灵敏度的计算方法.利用计算出的柔度灵敏度构造损伤定位指标,用于三跨连续梁单个单元和两个单元损伤定位.在此基础上,用状态反馈控制的方法有目的地对结构进行极点配置,得到所需的受控结构的特征值和特征振型,并采用受控结构的特征值和特征振型构造柔度灵敏度指标,进一步提高损伤识别指标对损伤的敏感程度.三跨梁的数值仿真结果表明:该柔度灵敏度指标能达到较好的损伤定位效果;在检测结构适当位置施加控制力,采用受控结构的动力特性数据进行损伤识别,可进一步提高损伤定位的诊断率.

基于柔度灵敏度的弧形闸门损伤识别研究

基于柔度灵敏度的结构损伤识别理论,针对柔度灵敏度法在实际工程振动测试中结构柔度矩阵和单元刚度矩阵难以准确获得的问题,提出了一种新的改进算法,优化和减少输入量,以满足其在实际工程应用中的需要。该算法通过提取结构前几阶低阶模态,计算结构柔度矩阵;依次假定各单元发生损伤,构建结构损伤前后柔度改变量矩阵,实现结构损伤的准确识别。以水工弧形闸门为例,开展柔度灵敏度的损伤识别方法研究,数值模拟结果表明:该方法能够较为准确地定位损伤单元,避免对称单元误判的产生,为水工结构实际工程的损伤识别提供了重要的理论依据。

基于环境激励下的柔度灵敏度损伤识别方法

随着社会的快速发展以及科学技术的不断进步，现代结构特别是基础建设方面的结构逐渐趋向于大型化、复杂化的方向发展。同样，在结构的使用阶段所经受的环境影响也越来越复杂，遇到的冲击也越来越强烈，如地震、强风及暴雨等等各种突发性的灾害，严重后果影响着结构的整体强度，也影响着结构的使用寿命，因此对于正在使用中的结构的损伤检测就显得尤为重要和紧迫。本文将讨论以环境激励下的利用柔度灵敏度的方法识别结构的损伤。

基于大型旋转机械转子系统设计的灵敏度分析

转子动力学系统的动力特性参数,与系统的各种结构参数和力学参数有着密切的关系。针对大型旋转机械转子系统,在自行设计的旋转机械实验台过程中,分析与计算了特征值灵敏度、特征向量灵敏度、动柔度灵敏度,采取有效的手段对敏感参数进行修改,使系统的固有特性满足设计要求,极大地提高优化方法的效率,大大缩短设计周期。

结构损伤检测的一种改进附加质量方法

提出一种改进的附加质量方法用于结构的损伤检测中。通过在结构的某些部位处附加已知的集中质量块,测量得到附加质量系统的低阶模态,将这些新的模态及原结构的模态联合起来,通过频率灵敏度和柔度灵敏度建立损伤识别方程求解损伤参数。以一个二层的框架结构为算例,对所提的改进附加质量方法进行验证。研究结果表明,仅需要测量原结构和附加质量后结构的少数低阶模态信息,即可以比较准确地检测出结构的损伤,说明附加质量方法的可行性。

基于改进信赖域的结构损伤识别方法

提出了基于柔度的最小二乘目标函数,极小化结构实测模态柔度与分析模态柔度之间的误差,将损伤识别问题转化为二次优化问题;采用信赖域方法求解该问题,使优化过程具有更强的鲁棒性和可靠性,同时解决了柔度灵敏度方法应用在复杂结构中的问题。最后,通过某导弹发射台的骨架损伤数值仿真,验证了该方法的可行性和有效性。