利用模态柔度曲率差识别框架的损伤 被引量：25

1

作者 曹晖 张新亮 李英民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期116-120,124,共6页

采用结构模态参数进行损伤识别是研究较早,应用较多的无损探伤检测方法。提出了一种称为模态柔度曲率差的损伤检测指标。该指标利用模态柔度,不仅比频率和振型更敏感,而且对高阶模态的依赖大为减小。此外,曲率的采用也增加了其对损伤的... 采用结构模态参数进行损伤识别是研究较早,应用较多的无损探伤检测方法。提出了一种称为模态柔度曲率差的损伤检测指标。该指标利用模态柔度,不仅比频率和振型更敏感,而且对高阶模态的依赖大为减小。此外,曲率的采用也增加了其对损伤的敏感程度。对两个框架有限元模型进行了分析,详细比较了该指标和振型曲率改变率等其它一些指标在不同的损伤分布和损伤程度下的损伤识别效果,发现模态柔度曲率差识别效果最好,结果最稳定。 展开更多

关键词 损伤识别 框架 模态柔度 振型曲率 模态柔度曲率差

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基于子结构及模态柔度曲率差的某框架结构损伤识别 被引量：6

2

作者 马立元 李世龙 +1 位作者 李永军 王天辉 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2011年第5期21-26,共6页

基于子结构思想,通过对框架结构中子结构的边界施加虚拟的数值支座,限制子结构边界的位移,把子结构从整体结构中隔离出来。运用提出的模态柔度曲率差方法对子结构进行了损伤识别。结果表明:该方法仅需低阶模态参数即可进行损伤识别,不... 基于子结构思想,通过对框架结构中子结构的边界施加虚拟的数值支座,限制子结构边界的位移,把子结构从整体结构中隔离出来。运用提出的模态柔度曲率差方法对子结构进行了损伤识别。结果表明:该方法仅需低阶模态参数即可进行损伤识别,不论对单一位置损伤,还是多种共存的损伤,均具有损伤定位的能力,并能定性反映损伤程度。与已有的柔度差、柔度差值曲率两种柔度指标的数值模拟比较结果证明了该方法检测损伤的有效性和优越性。 展开更多

关键词 损伤识别 子结构 柔度矩阵 模态柔度曲率差

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基于模态柔度曲率改变率的桥梁结构损伤识别方法 被引量：24

3

作者 姚京川 杨宜谦 王澜 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期51-57,共7页

在以往模态柔度损伤指标研究成果的基础上,提出模态柔度曲率改变率MFCI(aver)的结构损伤识别方法。该方法首先对损伤前后的模态柔度矩阵各列元素进行代数平均,将计算得到的平均值作为模态柔度向量{fu}和{fd}的元素,然后利用差分法求出... 在以往模态柔度损伤指标研究成果的基础上,提出模态柔度曲率改变率MFCI(aver)的结构损伤识别方法。该方法首先对损伤前后的模态柔度矩阵各列元素进行代数平均,将计算得到的平均值作为模态柔度向量{fu}和{fd}的元素,然后利用差分法求出模态柔度曲率,最后将损伤前后的模态柔度曲率差值按损伤前的模态柔度曲率值进行归一化,从而得到模态柔度曲率改变率指标。对简支梁和连续梁,采用MF,MFC,MFCI(aver),MFCI(max)4种结构损伤指标进行损伤识别效果比较的结果表明:模态柔度曲率改变率结构损伤识别方法在识别过程中,由于用模态柔度列向量代替模态柔度矩阵,避免了大型矩阵运算,明显提高了识别速度;对数据进行平均处理,明显改善了抗噪能力。 展开更多

关键词 桥梁损伤 损伤识别 模态柔度矩阵 模态柔度曲率改变率 损伤指标

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基于改进模态柔度曲率差的结构损伤识别方法 被引量：6

4

作者 马立元 李世龙 +1 位作者 王天辉 王钢 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2015年第3期136-141,共6页

针对柔度曲率差指标识别模糊和错误定位的问题,将灰色系统理论与柔度矩阵相结合,提出灰并联模态柔度曲率差指标,并提出损伤程度的判定方法,提高了指标对损伤的敏感性。采用变化柔度矩阵降低了噪声对损伤识别结果的影响。在一个直管结构... 针对柔度曲率差指标识别模糊和错误定位的问题,将灰色系统理论与柔度矩阵相结合,提出灰并联模态柔度曲率差指标,并提出损伤程度的判定方法,提高了指标对损伤的敏感性。采用变化柔度矩阵降低了噪声对损伤识别结果的影响。在一个直管结构上进行损伤识别应用,通过与柔度曲率差指标的数值模拟对比分析和实验验证,表明该指标在直管损伤识别中具有一定的有效性。 展开更多

关键词 损伤识别 柔度矩阵 模态柔度曲率差 灰并联

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基于灰并联模态柔度曲率差的梁结构损伤识别 被引量：2

5

作者 王天辉 马立元 +1 位作者 贾继文 李世龙 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期790-793,共4页

运用提出的灰并联模态柔度曲率差方法对子结构进行了损伤识别。结果表明:该方法仅需低阶模态参数即可进行损伤识别,不论对单一位置损伤,还是多种损伤共存,均具有损伤定位的能力,并能定性反映损伤程度。与已有的柔度差、柔度差值曲率两... 运用提出的灰并联模态柔度曲率差方法对子结构进行了损伤识别。结果表明:该方法仅需低阶模态参数即可进行损伤识别,不论对单一位置损伤,还是多种损伤共存,均具有损伤定位的能力,并能定性反映损伤程度。与已有的柔度差、柔度差值曲率两种柔度指标的数值模拟进行比较,显示了该指标检测损伤的有效性和优越性。 展开更多

关键词 损伤识别 柔度矩阵 模态柔度曲率差 灰并联

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弯管结构模态柔度曲率差法损伤识别 被引量：1

6

作者 郭利 张瑞刚 +1 位作者 李永军 王天辉 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2012年第3期75-79,共5页

对弯管结构进行损伤识别,采用模态柔度比结构的频率或位移模态更灵敏,且模态柔度仅需结构的低阶频率和振型就可准确地计算。采用有限元方法,以一弯管为仿真算例,以结构模型的单元刚度的下降来模拟损伤。结果表明:弯管结构的模态柔度具... 对弯管结构进行损伤识别,采用模态柔度比结构的频率或位移模态更灵敏,且模态柔度仅需结构的低阶频率和振型就可准确地计算。采用有限元方法,以一弯管为仿真算例,以结构模型的单元刚度的下降来模拟损伤。结果表明:弯管结构的模态柔度具有方向性,弯管所在平面x、y方向柔度求解的模态柔度曲率差不能对弯管进行频率损伤识别,垂直弯管所在平面z方向柔度不仅可以对弯管进行单处、多处的损伤定位,而且可以对同一位置的损伤程度进行定量分析。 展开更多

关键词 弯管结构 方向柔度 模态柔度曲率差

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环境温度影响下基于振动模态柔度曲率的结构损伤监测方法 被引量：1

7

作者 黄江 梁亚斌 冯谦 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2016年第12期1121-1125,共5页

提出一种基于振动模态柔度曲率指数和突变指数的损伤识别方法,利用温度在结构内部连续平缓的分布特性,通过对柔度曲率进行二阶差分求导消除环境温度变化对损伤识别结果的影响,并基于协整理论给出所提方法的物理解释。最后,结合一个简支... 提出一种基于振动模态柔度曲率指数和突变指数的损伤识别方法,利用温度在结构内部连续平缓的分布特性,通过对柔度曲率进行二阶差分求导消除环境温度变化对损伤识别结果的影响,并基于协整理论给出所提方法的物理解释。最后,结合一个简支梁算例验证所提方法的有效性,利用连续监测数据对上述指标多次统计平均处理来提高抗噪性。 展开更多

关键词 结构振动 模态柔度曲率 环境温度 结构健康监测

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基于模态柔度曲率改变率复材简支梁结构损伤识别研究 被引量：3

8

作者 于湛卉 杨涛 +1 位作者 牛雪娟 杜宇 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期11-15,共5页

利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率MFCI探讨复合材料无损检测方法,应用有限元软件ABAQUS模拟出有损和无损复合材料梁的固有频率和各节点振型位移值并计算出模态柔度曲率改变率值,进而检测出复合材料损伤位置。以检测含不同脱层损伤复... 利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率MFCI探讨复合材料无损检测方法,应用有限元软件ABAQUS模拟出有损和无损复合材料梁的固有频率和各节点振型位移值并计算出模态柔度曲率改变率值,进而检测出复合材料损伤位置。以检测含不同脱层损伤复合材料简支梁为算例,结果表明在检测复合材料简支梁时,无论是单点脱层损伤还是多点脱层损伤以及脱层损伤大小程度,该方法都能准确检测出含脱层损伤区域的位置,证明了模态柔度曲率改变率法对判断含层间损伤复合材料梁有显著效果。 展开更多

关键词 复合材料梁 脱层损伤 模态柔度曲率改变率 损伤检测

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基于柔度曲率矩阵的复合材料脱层损伤识别研究 被引量：2

9

作者 李菊峰 杨涛 +1 位作者 杜宇 牛雪娟 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期75-79,共5页

利用复合材料的模态柔度曲率矩阵探讨了复合材料构件的无损检测方法。通过模态分析获得脱层复合材料梁的各阶固有频率及节点振型,计算得到模态柔度曲率矩阵判断复合材料梁的脱层损伤。基于梁结构损伤检测理论发展了基于柔度曲率矩阵的... 利用复合材料的模态柔度曲率矩阵探讨了复合材料构件的无损检测方法。通过模态分析获得脱层复合材料梁的各阶固有频率及节点振型,计算得到模态柔度曲率矩阵判断复合材料梁的脱层损伤。基于梁结构损伤检测理论发展了基于柔度曲率矩阵的复合材料板结构脱层损伤识别理论,即纵向柔度曲率矩阵和横向柔度曲率矩阵。算例分析表明:对于单一脱层损伤,纵向和横向柔度曲率突变率分别是3.6310、5.4078倍。对于多处脱层损伤,小损伤处纵向和横向柔度曲率突变率分别是3.5350、5.902 8倍;大损伤处纵向和横向柔度曲率突变率分别是5.680 3、10.010 9倍。突变位置与预设的脱层位置一致。说明纵向和横向柔度曲率均能判断复合材料脱层损伤的位置和大小,且相对来说,纵向柔度曲率损伤识别效果更好于横向柔度曲率。 展开更多

关键词 复合材料 脱层损伤 模态柔度曲率矩阵 损伤检测

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基于模态柔度的复合材料梁层间损伤识别试验研究 被引量：2

10

作者 杨涛 于湛卉 +1 位作者 牛雪娟 杜宇 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期585-590,共6页

利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率(MFCI)来探讨复合材料无损检测方法。采用锤击法测量计算出复合材料梁的前三阶固有频率和加速度幅值,并采用频谱转换法将加速度幅值转换成振型位移幅值,计算出复合材料梁的模态柔度曲率改变率(MFCI)... 利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率(MFCI)来探讨复合材料无损检测方法。采用锤击法测量计算出复合材料梁的前三阶固有频率和加速度幅值,并采用频谱转换法将加速度幅值转换成振型位移幅值,计算出复合材料梁的模态柔度曲率改变率(MFCI)值,进而检测出复合材料梁的损伤位置。以损伤的大小、位置、层为要素制作了4组不同工况的对比试件。实验结果表明,损伤单元MFCI的值5.200 6明显高于各无损伤单元MFCI的平均值0.720 5,并且它所对应的横坐标的值反映出损伤位置,发生突变单元的间距反映出损伤的大小;3个不同层上损伤MFCI的值分别为5.200 6、5.982 8、6.883 0,可间接反映出损伤发生在不同的层间位置上。多损伤的情况下,损伤MFCI的平均值为1.192也能识别出损伤位置,但比单损伤MFCI的平均值5.294小很多,说明复合多损伤互相干扰,消弱了损伤识别的效率。通过实验证明了模态柔度曲率改变率法对判断复合材料梁的层间损伤有显著效果。 展开更多

关键词 复合材料梁 层间损伤 模态柔度曲率改变率 试验研究

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大型复杂结构损伤识别两步法研究 被引量：4

11

作者 李世龙 王天辉 +1 位作者 马立元 李永军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1051-1056,共6页

基于模型修正技术及模态柔度曲率差方法提出了一种解决大型复杂结构损伤识别问题的两步法。首先运用基于模型修正的损伤识别方法进行模糊识别,通过建立带约束边界非线性最小二乘目标函数,极小化结构实测模态与解析模态之间的误差,将损... 基于模型修正技术及模态柔度曲率差方法提出了一种解决大型复杂结构损伤识别问题的两步法。首先运用基于模型修正的损伤识别方法进行模糊识别,通过建立带约束边界非线性最小二乘目标函数,极小化结构实测模态与解析模态之间的误差,将损伤识别问题转化为优化问题,并采用信赖域方法求解该优化问题,识别出损伤所属单元组。然后运用模态柔度曲率差方法,对损伤进行精确定位。对某导弹发射台骨架的数值仿真及试验研究结果表明,该损伤识别两步法识别效果较为理想,为解决大型复杂结构的损伤识别问题提供了新思路。 展开更多

关键词 发射台骨架 模型修正 信赖域 模态柔度曲率差 损伤识别

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既有多梁式桥梁的损伤识别 被引量：6

12

作者 单德山 李乔 王玉珏 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第1期5-8,16,共5页

讨论了利用量测的柔度矩阵定位损伤的方法。分别选用模态柔度和模态柔度曲率两种方法对多梁式T型梁桥的损伤识别进行研究;并定性分析了测试噪声对损伤识别结果的影响。为反映实际多梁式桥梁的损伤识别情况,采用符合实际多梁式桥梁结构... 讨论了利用量测的柔度矩阵定位损伤的方法。分别选用模态柔度和模态柔度曲率两种方法对多梁式T型梁桥的损伤识别进行研究;并定性分析了测试噪声对损伤识别结果的影响。为反映实际多梁式桥梁的损伤识别情况,采用符合实际多梁式桥梁结构构形的计算模型模拟结构损伤。通过一个简支多梁式T梁桥的数值试验验证了所提方法的可行性。结果表明在量测模态与频率数不多的情况下,所讨论的方法可用于识别多梁式桥梁的损伤。 展开更多

关键词 多梁式桥梁 模态柔度 模态柔度曲率 损伤识别

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