空間鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷方法研究及噪聲敏感性分析.pdf

1、本文綜述了結(jié)構(gòu)損傷識別與健康監(jiān)測的意義、發(fā)展歷程與研究現(xiàn)狀?；谡駝訙y試的全局性損傷診斷方法是當(dāng)前研究的熱點,基于此本文較為全面地介紹了現(xiàn)有的各種損傷識別方法,并對各種方法的優(yōu)缺點進(jìn)行了概述。
　　 受結(jié)構(gòu)實驗測試技術(shù)的限制,大型結(jié)構(gòu)周邊環(huán)境復(fù)雜以及測量過程中不確定干擾多等因素,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)響應(yīng)的實測數(shù)據(jù)會受到噪聲影響產(chǎn)生誤差。而隨著損傷識別技術(shù)及有限元應(yīng)用軟件的發(fā)展,很多結(jié)構(gòu)損傷識別與健康監(jiān)測方法已被應(yīng)用于實際工程結(jié)構(gòu)中。針對工程

2、中實際情況,本文分別以簡支梁、三維框架結(jié)構(gòu)、Benchmark框架模型、海洋平臺結(jié)構(gòu)為分析對象,選擇柔度差值曲率法、模態(tài)應(yīng)變能法、改進(jìn)后的模態(tài)應(yīng)變能法和CMCM方法(交叉模型交叉模態(tài)方法)4種結(jié)構(gòu)損傷識別指標(biāo),對其抗噪聲性能進(jìn)行了對比分析。對噪聲的敏感性分析,需要綜合考慮識別方法和結(jié)構(gòu)自身的特點。分析結(jié)果表明,改進(jìn)后的模態(tài)應(yīng)變能法和CMCM方法對于一維結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)損傷定位均具有較好的抗噪聲性能。這為今后工程化實施提供了篩選、檢驗、對比

3、的方法。
　　 本文總結(jié)了國內(nèi)外對模態(tài)應(yīng)變能損傷診斷方法的研究現(xiàn)狀,提出了一種基于軸向模態(tài)應(yīng)變能比的損傷診斷方法。該方法僅需要測試結(jié)構(gòu)損傷前后的前兩階模態(tài)信息,不需要結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動自由度的測試信息。文中首先利用導(dǎo)管架海洋平臺結(jié)構(gòu)有限元數(shù)值模型對該方法進(jìn)行了數(shù)值驗證,隨后對該方法進(jìn)行了抗噪聲性能的檢驗,最后通過導(dǎo)管架平臺物理模型實驗對該方法進(jìn)行了實驗驗證。結(jié)果表明本文提出的損傷診斷方法能夠有效地對結(jié)構(gòu)的損傷進(jìn)行定位,并可進(jìn)行初步的構(gòu)件損