壓電智能層合結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法的研究.pdf

1、層合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)受沖擊后造成的隱性分層損傷容易導(dǎo)致材料力學(xué)性能的下降，具有突發(fā)性和災(zāi)難性失效的潛在危險(xiǎn)。論文從航空航天等領(lǐng)域利用壓電智能結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控的工程背景出發(fā)，研究層合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別與評(píng)估問(wèn)題，對(duì)壓電智能結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控工程中的應(yīng)用具有重要工程應(yīng)用價(jià)值。論文利用有限元軟件ANSYS建立壓電智能層合板有限元分層損傷模型，以降低彈性模量模擬結(jié)構(gòu)的損傷，建立了損傷量為10％至70%的單點(diǎn)和多點(diǎn)損傷，分別從基于應(yīng)變模態(tài)的模

2、態(tài)參數(shù)識(shí)別方法和基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識(shí)別方法進(jìn)行了損傷識(shí)別方法的研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）模態(tài)參數(shù)損傷識(shí)別方法的研究。論文通過(guò)分析對(duì)比了有損傷結(jié)構(gòu)和無(wú)損傷結(jié)構(gòu)的固有頻率，位移模態(tài)和應(yīng)變模態(tài)，得出結(jié)論：應(yīng)變模態(tài)對(duì)壓電智能層合板的損傷更加敏感，損傷識(shí)別更可靠；為了研究應(yīng)變模態(tài)的損傷定位和損傷程度診斷，分別比較了應(yīng)變模態(tài)變化率、應(yīng)變模態(tài)變化差、應(yīng)變模態(tài)差分圖對(duì)損傷定位和損傷程度診斷的效果，得出結(jié)論：應(yīng)變模態(tài)變化率和應(yīng)變模態(tài)變

3、化差都能對(duì)單點(diǎn)損傷進(jìn)行定位和損傷程度定性的診斷，但是對(duì)于多點(diǎn)損傷，應(yīng)變模態(tài)變化率識(shí)別效果最好，且隨著模態(tài)階數(shù)越高，應(yīng)變模態(tài)變化差就越難識(shí)別；而利用應(yīng)變模態(tài)差分圖的損傷識(shí)別方法的優(yōu)勢(shì)是可不需要結(jié)構(gòu)無(wú)損狀態(tài)數(shù)據(jù)，就能對(duì)單點(diǎn)損傷進(jìn)行較好的識(shí)別，但對(duì)多點(diǎn)損傷識(shí)別效果不好。
　?。?）研究基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識(shí)別損傷識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)損傷位置和損傷程度定量的識(shí)別。該網(wǎng)絡(luò)將直接應(yīng)變模態(tài)作為網(wǎng)絡(luò)的輸入量，以損傷位置和定量的損傷程度為輸出量，研究基