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题名采用多级模态组响应重构的密集模态损伤识别方法
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作者
邹云峰
董欢枝
卢玄东
何旭辉
蔡陈之
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机构
中南大学土木工程学院
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出处
《振动工程学报》
2025年第9期1955-1966,共12页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51925808,51508580)
湖南省杰出青年科学基金资助项目(2022JJ10082)。
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文摘
受限于常见的密集模态和庞大的结构维数,基于模态参数的损伤识别难以应用于土木结构中。为此,本文提出一种采用多级模态组响应重构的密集模态损伤识别方法。针对密集模态的情况,将频率间隔小的几个模态归为一组,并提取整个模态组响应作为损伤敏感特性。采用多级损伤识别和模型缩聚策略,在超单元级损伤定位中,通过模型缩聚将原结构转换为自由度更少的超单元模型,再定义模态组响应应变能作为损伤指标求解最小化问题,实现损伤超单元的定位;在单元级损伤识别中,将最小化问题表述为重构和实际的模态组响应的误差,从而实现损伤单元的定位和量化。通过数值模拟研究和试验验证,阐述了该方法的运算过程,证明了其可行性。与传统方法对比的结果表明,该方法一方面通过多级识别策略和模型缩聚提高了损伤识别的精度和效率,另一方面通过将模态组作为损伤敏感特性,弥补了基于模态识别的方法面对密集模态时无法准确识别损伤的不足,无论密集模态存在与否都可基于结构的应力、应变、位移、加速度等多种动力响应进行损伤识别。
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关键词
模态组响应
密集模态
多级损伤识别
模型缩聚
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Keywords
modal group response
close spaced mode
multi-level damage identification
model reduction
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分类号
TU17
[建筑科学]
O327
[建筑科学—建筑理论]
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