基于動態(tài)模型縮聚和小波殘余力的結構損傷識別方法研究.pdf

1、小波變換理論作為一種新興的數(shù)學方法和分析工具，不僅具備深刻的理論基礎，而且在結構健康監(jiān)測和損傷識別領域實現(xiàn)了重大的研究進展和實踐應用。本文在小波變換理論的基礎上，結合殘余力向量、剛度矩陣分解和結構動態(tài)模型縮聚方法，研究了一種既可以在線識別出結構不同位置發(fā)生損傷的時刻，又能夠同步識別出結構的損傷位置和損傷程度的方法。
　　本文首先研究了基于殘余力向量的損傷識別方法。對結構動力平衡方程進行殘差分析定義了殘余力向量，通過殘余力向量可以識

2、別結構的損傷時刻和位置，結合矩陣分解技術，推導了計算損傷程度的相關公式。采用基于殘余力向量的損傷識別方法對兩跨連續(xù)梁數(shù)值模型多種工況的損傷進行了有效的識別。
　　然后，本文將殘余力向量方法與小波變換理論相結合，研究了基于小波殘余力的損傷識別方法。通過對結構加速度響應進行小波變換，定義了小波殘余力，在分析不同尺度上小波殘余力與結構損傷的關系的基礎上，建立了損傷位置識別指標，并應用矩陣分解技術，從小波殘余力中分解出損傷程度識別指標。通

3、過連續(xù)梁數(shù)值算例的對比研究，驗證了基于小波殘余力的損傷識別方法的有效性和噪聲魯棒性。
　　最后，結合動態(tài)模型縮聚方法，研究了基于動態(tài)模型縮聚和小波殘余力的結構損傷識別方法。通過動態(tài)模型縮聚方法計算出縮聚模型的小波殘余力，再應用基于小波殘余力方法來進行損傷識別。應用基于動態(tài)模型縮聚和小波殘余力的結構損傷識別方法，有效的識別了框架數(shù)值模型在發(fā)生單處損傷、多處損傷、不含噪聲和含有一定噪聲的不同工況時的損傷位置和程度，試驗結果很好的驗證了