基于移動(dòng)質(zhì)量法與分形維數(shù)方法的損傷檢測(cè).pdf

1、在航空航天、基礎(chǔ)建設(shè)等領(lǐng)域，梁等基本結(jié)構(gòu)有著廣泛應(yīng)用，對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷檢測(cè)意義重大。相比于其他的損傷檢測(cè)方法，基于振動(dòng)的損傷檢測(cè)方法有明顯優(yōu)勢(shì)：具有全局性、傳感器布置靈活、能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)等，而成為研究熱點(diǎn)。本文針對(duì)含裂紋損傷的梁的損傷檢測(cè)展開分析，主要包括以下內(nèi)容：
　　首先，概述了國內(nèi)外關(guān)于振動(dòng)損傷檢測(cè)的研究現(xiàn)狀，總結(jié)了基于振動(dòng)的損傷檢測(cè)方法（基于頻率的方法，基于模態(tài)振型等參數(shù)的方法，基于頻響函數(shù)的方法，基于計(jì)算機(jī)優(yōu)化的

2、方法等），并介紹了移動(dòng)質(zhì)量法的優(yōu)勢(shì)（不需要健康結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)信息，不需要進(jìn)行模態(tài)分析，實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單等）。
　　其次，簡(jiǎn)要分析了損傷梁的自由振動(dòng)方程，以固支梁為例，探討了當(dāng)裂紋出現(xiàn)在無效損傷位置時(shí)，以曲率模態(tài)和曲率模態(tài)差作為損傷指標(biāo)的檢測(cè)方法的檢測(cè)效果。又用質(zhì)量塊代替裂紋損傷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并給出了當(dāng)損傷出現(xiàn)在梁某階無效損傷位置時(shí)的判定方法。
　　隨后，建立了移動(dòng)質(zhì)量塊-損傷梁系統(tǒng)模型，推導(dǎo)其振動(dòng)方程，由于當(dāng)質(zhì)量塊移動(dòng)到裂紋附近時(shí)，

3、會(huì)放大裂紋對(duì)固有頻率的影響，解得的固有頻率曲線中包含裂紋損傷信息。給出三種分形維數(shù)方法（Higuchi FD，Katz FD，Sevcik FD）分析固有頻率曲線，將所得的分形維數(shù)曲線作為損傷指標(biāo)。并討論裂紋位置，裂紋深度，及質(zhì)量塊大小對(duì)損傷指標(biāo)的影響。
　　最后，在單裂紋懸臂梁上進(jìn)行模態(tài)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以模態(tài)曲率作為損傷指標(biāo)能夠很好的檢測(cè)出裂紋損傷。還進(jìn)行了單裂紋懸臂梁和雙裂紋梁的移動(dòng)質(zhì)量法實(shí)驗(yàn)。對(duì)所測(cè)得的固有頻率曲線，分別