基于应变能耗散率的结构损伤识别方法研究

将损伤变量的概念从材料领域拓展到结构中,并用其作为损伤因子来表征结构的损伤程度。通过表示结构损伤时每一单元的模态应变能耗散率引起的单元模态应变能的变化,导出结构每一单元的损伤因子的表达式。考虑到所测的结构模态是不完备的,应用完备模态空间理论将未测的结构高阶模态用等效高阶模态来代替从而消除模态截断误差的影响。最后,通过对一悬臂六跨平面桁架结构的数值算例分析的结果说明,该方法简便、有效,可同时定位结构的损伤和识别损伤的程度。

基于实用完备模态空间的两阶段损伤识别方案

利用结构模态参数构造指标进行损伤识别的方法研究较早,但能够敏感识别损伤并具有较好抗噪性的方法还很少见。在改进损伤变量和单元刚度折减系数的基础上,结合实用完备模态空间理论,提出了一种两阶段损伤识别方案,即先利用改进的损伤变量进行损伤定位,然后利用较少的前几阶模态振型扩充得到实用完备模态空间,结合改进的单元刚度折减系数方法进行损伤定量。分别选取了连续梁、桁架和框架仿真算例对单元刚度折减系数和该方案的识别效果进行了对比分析。结果表明:该方案的识别效果在仅采用少数前几阶模态的情况下明显更优,能在一定噪音程度下同时达到损伤定位和定量的目的。