基于振动响应的耦合弦系统损伤检测 被引量：3

1

作者 吕中荣 徐伟华 刘济科 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期657-661,共5页

为解决具有相近频率和相重频率特征的多跨耦合弦系统的损伤检测问题,建立了耦合弦系统在外激励作用下的有限元运动方程。利用直接积分法计算了系统强迫振动响应,将弦的局部损伤模拟为单元面积的减少,推导了振动响应对弦单元面积的灵敏度... 为解决具有相近频率和相重频率特征的多跨耦合弦系统的损伤检测问题,建立了耦合弦系统在外激励作用下的有限元运动方程。利用直接积分法计算了系统强迫振动响应,将弦的局部损伤模拟为单元面积的减少,推导了振动响应对弦单元面积的灵敏度,并利用此响应灵敏度进行弦的局部损伤识别。数值算例表明:此方法能快速准确地识别出耦合弦的局部损伤,并且对模拟的人工噪声不敏感。 展开更多

关键词 耦合弦 损伤检测 响应灵敏度

在线阅读 下载PDF 职称材料

弦振动特征值问题的摄动法

2

作者 吕中荣 李雪艳 刘济科 《中山大学学报论丛》 2000年第5期18-20,共3页

对弦的振动特征值问题提出了一种有效的摄动法。以子空间缩聚为基础 ,迅速求得修改结构的特征函数的变化。该方法能同时有效地解决相近和孤立特征值等各种情况的摄动问题 。

关键词 弦振动 特征值问题 摄动法 子空间缩聚 特征函数 孤立特征值 相近特征值

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GPS的高耸结构动态特性监测 被引量：19

3

作者 贺志勇 吕中荣 +2 位作者 陈伟欢 陈树辉 廖渭扬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期14-17,24,共5页

在土木工程领域,GPS作为一种新的结构振动健康监测方法正受到广泛关注。以在建的广州新电视塔(塔高610 m)为研究背景,利用RTK-GPS测量技术对其在台风以及一般风荷载作用下的动态特性进行了监测试验,获得了电视塔核心筒顶部一个测点沿其... 在土木工程领域,GPS作为一种新的结构振动健康监测方法正受到广泛关注。以在建的广州新电视塔(塔高610 m)为研究背景,利用RTK-GPS测量技术对其在台风以及一般风荷载作用下的动态特性进行了监测试验,获得了电视塔核心筒顶部一个测点沿其短轴和长轴方向的动位移时程曲线,位移曲线的谱分析结果表明,利用动态GPS观测能精确地识别出高耸结构物的低阶振动频率,其识别结果同加速度计识别结果以及有限元模型分析结果吻合很好。研究结果表明,在高耸结构施工监控和健康监测中,应用动态GPS技术进行环境激励动态特性监控是一种有效的方法。 展开更多

关键词 GPS 高耸结构 动态特性 台风激励

在线阅读 下载PDF 职称材料

广州新塔不同激励下动力特性监测 被引量：6

4

作者 陈伟欢 吕中荣 +2 位作者 陈树辉 倪一清 廖渭扬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期49-54,共6页

广州塔结构健康监测系统监测到结构建成后不同激励(包括台风激励,地震激励和一般风荷载激励)下结构的动态响应特性。首先,比较了在不同激励下结构的加速度时程响应和功率谱密度。然后,利用加速度响应数据进行模态分析并比较了在不同激... 广州塔结构健康监测系统监测到结构建成后不同激励(包括台风激励,地震激励和一般风荷载激励)下结构的动态响应特性。首先,比较了在不同激励下结构的加速度时程响应和功率谱密度。然后,利用加速度响应数据进行模态分析并比较了在不同激励下结构的模态参数(包括频率、振型和阻尼比)。最后,利用希尔伯特-黄变换获得结构在不同激励下的瞬时频率和结构响应能量分布,并与小波变换的结果相比较。结果可为了解超高层建筑在不同激励下的动力特性提供参考。 展开更多

关键词 超高结构 动力特性 模态分析 激励 希尔泊特-黄变换 结构健康监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于数码摄像技术的高耸结构动态特性监测 被引量：8

5

作者 陈伟欢 吕中荣 +2 位作者 陈树辉 倪一清 廖渭扬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期5-9,共5页

在结构健康监测领域,基于数码摄像的图像处理技术作为一种新的结构振动监测方法正受到广泛关注。以主结构建成后的广州新电视塔为研究背景,利用工业数码摄像机对其在一般风荷载作用下的动态特性进行监测试验,并与GPS和加速度计同时测量... 在结构健康监测领域,基于数码摄像的图像处理技术作为一种新的结构振动监测方法正受到广泛关注。以主结构建成后的广州新电视塔为研究背景,利用工业数码摄像机对其在一般风荷载作用下的动态特性进行监测试验,并与GPS和加速度计同时测量。数据分析结果表明,利用数码摄像系统获得的塔顶动位移时程曲线与GPS获得的动位移曲线吻合得较好;利用数码摄像技术能够准确的识别高耸结构的低阶振动频率,其获得的结构一阶振动频率,与GPS、加速度计识别结果以及有限元分析结果吻合得很好。研究结果表明,在高耸结构的健康监测中,应用数码摄像技术进行结构动态特性监测是一种有效的新方法。 展开更多

关键词 数码摄像技术 高耸结构 结构健康监测 动态特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

含呼吸裂缝的桥梁振动响应与时频特性分析 被引量：10

6

作者 王文洁 吕中荣 刘济科 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期12-16,共5页

对车桥耦合系统动力响应进行时频特性分析。以欧拉梁模拟有损伤的桥梁,以两轴汽车模型模拟移动车辆,利用有限元法建立有损伤桥梁结构在车辆作用下的运动方程。运用Newmark直接积分法计算出车桥耦合系统振动响应,分析不同裂缝模型对桥梁... 对车桥耦合系统动力响应进行时频特性分析。以欧拉梁模拟有损伤的桥梁,以两轴汽车模型模拟移动车辆,利用有限元法建立有损伤桥梁结构在车辆作用下的运动方程。运用Newmark直接积分法计算出车桥耦合系统振动响应,分析不同裂缝模型对桥梁动力响应影响,并借助Hilbert-Huang变换获得损伤桥梁动力响应时频谱及边际谱。结果表明,由于呼吸裂缝影响,桥梁动力响应呈现明显的谐波效应;对比不同车流状况下桥梁动力响应时频特性,车流会对桥梁呼吸裂缝开合变化产生影响,随车辆的增多,桥梁振动加剧,谐波能量增大。 展开更多

关键词 车桥耦合系统 呼吸裂缝 动力响应 时频分析 HHT变换

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进的布谷鸟算法在结构损伤识别中的应用 被引量：5

7

作者 徐浩杰 刘济科 吕中荣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期523-528,553,共6页

布谷鸟算法受自然界中布谷鸟寻找鸟窝产卵过程启发而提出,其参数设置简单且效率高。为了平衡布谷鸟算法的求解速度和精度,提高算法的全局搜索能力,本文应用动态步长和锦标赛选择策略对原算法进行性能改进,并将其应用于结构损伤识别。在... 布谷鸟算法受自然界中布谷鸟寻找鸟窝产卵过程启发而提出,其参数设置简单且效率高。为了平衡布谷鸟算法的求解速度和精度,提高算法的全局搜索能力,本文应用动态步长和锦标赛选择策略对原算法进行性能改进,并将其应用于结构损伤识别。在数值模拟中,选取频率等系统参数建立用于结构损伤识别的目标函数。基于改进的算法求解目标函数。最后分析得出结构损伤情况。数值结果显示,改进后算法准确识别损伤单元,并对噪声不敏感;验证了其有效性和实用性,可进一步应用于工程。 展开更多

关键词 结构损伤识别 布谷鸟算法 锦标赛选择策略 动态步长 模态保证准则

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于移动载荷响应的多跨连续桥梁损伤检测 被引量：8

8

作者 徐伟华 吕中荣 刘济科 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2008年第5期49-52,共4页

应用有限元法将连续桥梁结构离散为两跨弱耦合欧拉-伯努利梁模型,研究了该弱耦合梁系统由于局部损伤而引起的振动模态局部化现象.利用Newmark直接积分法求出在移动车载作用下桥梁的动态响应,并进一步推导出动态响应桥梁对物理参数(如杨... 应用有限元法将连续桥梁结构离散为两跨弱耦合欧拉-伯努利梁模型,研究了该弱耦合梁系统由于局部损伤而引起的振动模态局部化现象.利用Newmark直接积分法求出在移动车载作用下桥梁的动态响应,并进一步推导出动态响应桥梁对物理参数(如杨氏模量)的时域灵敏度.在反问题中利用基于响应灵敏度的有限元模型修正法识别出桥梁的局部损伤,并讨论了人工测量噪声对损伤识别结果的影响.算例表明该方法能够快速有效地检测具有相重频率的弱耦合系统的局部损伤,并具有精度高、对测量噪声不敏感等特点. 展开更多

关键词 移动载荷 模态局部化 损伤检测 响应灵敏度

在线阅读 下载PDF 职称材料

超高耸结构台风期间动力特性监测 被引量：2

9

作者 陈伟欢 梁硕 +3 位作者 吕中荣 陈树辉 倪一清 廖渭扬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期15-20,共6页

主要做了以下几个方面的工作:(1)利用GPS等多种传感器,建立广州新电视塔的健康监测系统;(2)采用一种仅基于输出响应的模态识别算法(频域分解法),结合台风期间所测得的加速度响应识别了广州新电视塔的前十阶模态参数;(3)用图、表和有限... 主要做了以下几个方面的工作:(1)利用GPS等多种传感器,建立广州新电视塔的健康监测系统;(2)采用一种仅基于输出响应的模态识别算法(频域分解法),结合台风期间所测得的加速度响应识别了广州新电视塔的前十阶模态参数;(3)用图、表和有限元模型描述了电视塔在台风期间的形变状态,揭示其动力特性。具有理论创新和较好的应用借鉴作用。 展开更多

关键词 超高耸结构 动力特性 模态分析 结构健康监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于振动响应的弦结构损伤检测 被引量：2

10

作者 徐伟华 刘济科 吕中荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期29-31,共3页

从弦强迫振动方程出发,建立了其相应的有限元运动方程,利用直接积分法计算了弦在外激励下的响应。将弦的局部损伤模拟为单元面积的减少,推导了响应对弦单元面积的灵敏度。并利用此响应灵敏度进行弦的局部损伤识别。数值算例表明,该方法... 从弦强迫振动方程出发,建立了其相应的有限元运动方程,利用直接积分法计算了弦在外激励下的响应。将弦的局部损伤模拟为单元面积的减少,推导了响应对弦单元面积的灵敏度。并利用此响应灵敏度进行弦的局部损伤识别。数值算例表明,该方法能快速准确地识别出弦的局部损伤,并且对模拟的人工噪声不敏感。说明该方法具有一定的工程实用前景。 展开更多

关键词 弦结构损伤 损伤检测 响应灵敏度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于时域响应的强耦合梁损伤检测

11

作者 徐伟华 吕中荣 刘济科 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期16-18,共3页

应用有限元法将连续梁结构简化为两跨强耦合的欧拉-伯努利梁模型,利用直接积分法求出系统在外激励如冲击荷载作用下的动态响应,并进一步推导出动态响应对物理参数(如杨氏模量)的灵敏度。在反问题中,利用基于时域响应的有限元模型修正法... 应用有限元法将连续梁结构简化为两跨强耦合的欧拉-伯努利梁模型,利用直接积分法求出系统在外激励如冲击荷载作用下的动态响应,并进一步推导出动态响应对物理参数(如杨氏模量)的灵敏度。在反问题中,利用基于时域响应的有限元模型修正法进行了强耦合梁系统局部损伤的识别,讨论了人工测量噪声对损伤识别结果的影响。算例表明所提能够快速有效地检测出强耦合梁的局部损伤,并具有高精度,对测量噪声不敏感等特点。 展开更多

关键词 耦合梁 模型修正 损伤检测 响应灵敏度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进蜂群算法的结构损伤识别 被引量：10

12

作者 丁政豪 刘济科 吕中荣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期169-173,共5页

人工蜂群算法是一种元启发式算法,具有构架简单、易于操作、鲁棒性较好的特点。本文对原始蜂群算法进行了完善:在食物源的遴选方式上,采取锦标赛机制代替标准算法的轮盘赌机制;在跟随蜂阶段引入局部搜索能力更强的公式来刻画蜜蜂采蜜过... 人工蜂群算法是一种元启发式算法,具有构架简单、易于操作、鲁棒性较好的特点。本文对原始蜂群算法进行了完善:在食物源的遴选方式上,采取锦标赛机制代替标准算法的轮盘赌机制;在跟随蜂阶段引入局部搜索能力更强的公式来刻画蜜蜂采蜜过程。将结构的损伤归结为单元刚度的折损,然后利用频率残差和模态确保准则(MAC)构建问题的目标函数,再使用原始算法和改进的算法求解该非线性优化问题,得到最后识别结果。算例表明,改进算法比原始算法能够更加有效地识别出局部损伤,并且抗噪能力更强。 展开更多

关键词 损伤检测 耦合双梁 改进人工蜂群算法 模态保证准则

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于功率谱灵敏度分析的结构损伤识别方法 被引量：3

13

作者 郑泽栋 陈伟欢 +1 位作者 吕中荣 刘济科 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第16期76-79,共4页

在分析结构响应功率谱密度对结构单元刚度灵敏度基础上,提出平稳随机激励作用下结构损伤识别新方法。利用随机振动虚拟激励法,获得平稳随机激励下结构响应功率谱密度函数对结构损伤参数的灵敏度,用有限元模型修正实现结构损伤识别。经... 在分析结构响应功率谱密度对结构单元刚度灵敏度基础上,提出平稳随机激励作用下结构损伤识别新方法。利用随机振动虚拟激励法,获得平稳随机激励下结构响应功率谱密度函数对结构损伤参数的灵敏度,用有限元模型修正实现结构损伤识别。经对剪切结构损伤识别数值结果表明,该方法仅用有限个传感器频域数据,即能较好识别结构损伤。 展开更多

关键词 损伤识别 随机振动 虚拟激励 功率谱 灵敏度分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于差分人工蜂群算法的梁结构裂纹识别 被引量：6

14

作者 丁政豪 吕中荣 刘济科 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期74-78,86,共6页

采用差分人工蜂群算法对裂纹梁结构进行损伤识别。人工蜂群算法是一种元启发式算法,具有结构简单,方便执行但易于陷入局部最优的特点。为改善这一不足,在引领蜂阶段引入差分进化机制增强算法的全局搜索能力,在观察蜂阶段引入新的搜索公... 采用差分人工蜂群算法对裂纹梁结构进行损伤识别。人工蜂群算法是一种元启发式算法,具有结构简单,方便执行但易于陷入局部最优的特点。为改善这一不足,在引领蜂阶段引入差分进化机制增强算法的全局搜索能力,在观察蜂阶段引入新的搜索公式来加强算法的局部搜索能力。另一方面,通过利用完全开口裂纹梁的前几阶固有频率建立损伤识别的目标函数,然后利用改进方法优化目标函数得到识别结果。数值算例和实验验证的结果表明,在仅知道前几阶固有频率的情况下,差分人工蜂群算法能够有效地识别损伤参数,优于原始人工蜂群算法、遗传算法和粒子群算法并且对测量噪声不敏感。 展开更多

关键词 人工蜂群算法 差分进化机制 开口裂纹 固有频率 梁结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于时域响应灵敏度分析的板结构损伤识别 被引量：6

15

作者 傅奕臻 魏子天 +1 位作者 吕中荣 刘济科 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期117-120,共4页

提出了一种基于响应灵敏度分析的有限元模型修正法,对平板结构的局部损伤进行识别。在正问题研究中,将结构的局部损伤模拟为板结构单元杨氏模量的减少,建立了板结构的有限元动力学方程,利用直接积分法获得了结构强迫振动响应。在损伤识... 提出了一种基于响应灵敏度分析的有限元模型修正法,对平板结构的局部损伤进行识别。在正问题研究中,将结构的局部损伤模拟为板结构单元杨氏模量的减少,建立了板结构的有限元动力学方程,利用直接积分法获得了结构强迫振动响应。在损伤识别反问题中,基于响应灵敏度分析,直接利用结构的动态响应进行有限元模型修正和损伤识别。算例表明,本文方法能有效识别板类结构的局部损伤,具有需要测点数目少,损伤识别精度高,对模拟的测量噪声不大敏感的优点。 展开更多

关键词 损伤识别 板 响应灵敏度 模型修正

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进萤火虫算法的移动车辆参数识别 被引量：2

16

作者 李海龙 吕中荣 刘济科 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期106-110,共5页

提出了一种基于萤火虫优化算法的移动车辆参数直接识别方法。采用四自由度双轴十二参数车辆模型和欧拉梁有限元模型建立了车桥耦合系统的动力方程,并利用Newmark直接积分法求解了系统的动力响应。通过引入一种局部搜索策略和末位淘汰机... 提出了一种基于萤火虫优化算法的移动车辆参数直接识别方法。采用四自由度双轴十二参数车辆模型和欧拉梁有限元模型建立了车桥耦合系统的动力方程,并利用Newmark直接积分法求解了系统的动力响应。通过引入一种局部搜索策略和末位淘汰机制改进了萤火虫优化算法的收敛速率,并提高了识别结果的精度。本文方法仅利用车辆振动的竖向加速度响应测量就能进行移动车辆参数的识别。数值算例表明,改进的萤火虫优化算法可以准确地识别出车辆的质量、悬挂刚度和阻尼等参数,并且对测量噪声不敏感。 展开更多

关键词 萤火虫优化算法 车桥耦合系统 移动车辆 加速度响应 参数识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于移动车载响应的连续梁损伤识别 被引量：2

17

作者 黄玲 吕中荣 刘济科 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期84-87,共4页

应用有限元法将连续桥梁结构离散为两跨耦合欧拉-伯努利梁模型.利用Newmark直接积分法求出在移动车载作用下桥梁的动态响应,并进一步推导出动态响应桥梁对物理参数(如杨氏模量)的时域灵敏度.在反问题中利用基于响应灵敏度的有限元模型... 应用有限元法将连续桥梁结构离散为两跨耦合欧拉-伯努利梁模型.利用Newmark直接积分法求出在移动车载作用下桥梁的动态响应,并进一步推导出动态响应桥梁对物理参数(如杨氏模量)的时域灵敏度.在反问题中利用基于响应灵敏度的有限元模型修正法识别出桥梁的局部损伤,并讨论了人工测量噪声对损伤识别结果的影响.算例表明本文方法能够快速有效地识别出耦合梁系统的局部损伤,并具有精度高、对测量噪声不敏感等特点。 展开更多

关键词 移动荷载 损伤识别 响应灵敏度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于灵敏度分析和不同数据融合的损伤识别方法 被引量：9

18

作者 周俊贤 吕中荣 汪利 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期236-241,共6页

提出了一种基于灵敏度分析和不同数据融合的有限元模型识别法,对结构的局部损伤进行识别。在正问题研究中,将结构的局部损伤模拟为结构单元杨氏模量的减少。在反问题中,通过建立实测数据与计算数据的残差为目标方程,引入灵敏度分析与正... 提出了一种基于灵敏度分析和不同数据融合的有限元模型识别法,对结构的局部损伤进行识别。在正问题研究中,将结构的局部损伤模拟为结构单元杨氏模量的减少。在反问题中,通过建立实测数据与计算数据的残差为目标方程,引入灵敏度分析与正则化技术,将非线性方程转化为线性方程,进而通过迭代法进行求解。在实际工程中,往往会获得许多不同类型的数据,如模态、频响函数、静力位移数据,不同的数据其相应的灵敏度分析是不同的。假如只单独采用某一种数据,数据量过少且受到结构模型误差的影响会较大,通过数据的加权和融合使得目标方程含有尽可能多的实测信息。最后,通过框架和板两个数值算例表明,该方法能有效识别结构的局部损伤,且具有识别精度高,对模拟的测量噪声不大敏感的优点。 展开更多

关键词 灵敏度分析 损伤识别 模型修正

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多种搜索策略的人工蜂群算法的结构损伤识别 被引量：1

19

作者 丁政豪 吕中荣 刘济科 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期791-795,共5页

人工蜂群算法是一种元启发式算法,具有构架简单,易于操作和鲁棒性较好的特点。本文对原始蜂群算法进行了改进,为蜜蜂们提供了更丰富的搜索策略。基于轮盘赌原则选择更优的迭代方式,进而使算法的收敛速度和精度有了显著的提高。基于频率... 人工蜂群算法是一种元启发式算法,具有构架简单,易于操作和鲁棒性较好的特点。本文对原始蜂群算法进行了改进,为蜜蜂们提供了更丰富的搜索策略。基于轮盘赌原则选择更优的迭代方式,进而使算法的收敛速度和精度有了显著的提高。基于频率残差和模态置信准则(MAC)建立结构损伤识别问题的目标函数,然后利用ABC算法,QABC算法和本文方法求解该目标函数,得到损伤识别的结果。利用一桁架结构做数值模拟,用简支梁结构进行实验验证。算例表明,改进的算法更能有效地检测出结构的局部损伤,具有对测量噪声不敏感、高效率以及高精度等优点。 展开更多

关键词 损伤识别 人工蜂群算法 多种搜索策略 固有频率 模态确保准则

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于响应灵敏度分析的桥梁结构损伤和车辆参数的识别 被引量：4

20

作者 张春丽 吕中荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期168-171,212,共5页

基于响应灵敏度分析利用车-桥耦合系统的加速度响应进行桥梁结构的局部损伤和车辆参数识别。在正问题中建立了连续桥梁结构和车辆耦合系统的有限元模型,利用Newmark直接积分法求出在移动车载作用下系统的动态响应,并进一步推导出动态响... 基于响应灵敏度分析利用车-桥耦合系统的加速度响应进行桥梁结构的局部损伤和车辆参数识别。在正问题中建立了连续桥梁结构和车辆耦合系统的有限元模型,利用Newmark直接积分法求出在移动车载作用下系统的动态响应,并进一步推导出动态响应对系统物理参数的时域响应灵敏度。在反问题中利用该响应灵敏度矩阵进行系统的有限元模型修正,识别出桥梁的局部损伤和车辆参数,讨论了人工噪声对识别结果的影响。算例表明该方法具有精度高、对测量噪声不敏感等特点。 展开更多

关键词 车-桥耦合 损伤识别 响应灵敏度 模型修正

在线阅读 下载PDF 职称材料