基于响应面法的结构损伤识别研究

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1、基于响应面法的结构损伤识别研究摘要本文以通过建立悬臂梁的有限元模型获得的数据拟合出输入输出之间关系的响应面模型，来证明响应面法可以有效快速的进行结构损伤识别研究。1.综合介绍近年来用于结构损伤检测方面的方法，说明各方法的优劣。随后详细的讲解本文要介绍的响应面法的基本内容和设计方法，说明响应面法在结构损伤识别中的有效性和独特优越性。2.建立一个悬臂梁的有限元模型，简单介绍ANSYS在有限元问题中运用的方便性，并简述ANSYS所采用的分析方法，之后用ANSYS进行有限元分析，得到悬臂梁不同定位和不同刚度下的固有频率值。为拟合响应面做准备。3.运用DESIGNEXPERT软件，得到输入与输出

2、的二次响应面方程。通过该方程拟合出三维响应面模型，最后进行实际值与预测值的对比，证明响应面法的正确性和可操作性。4.总结工作成果。关键词响应面法结构损伤识别中图分类号：T文献标识码：A文章编号：1001-2400(2XXX)0X-0-0ResearchonStuructreDamageIdentificationBasedonResponseSurfaceMethodCaokai(SchoolofElectronicEngineering,XidianUniv.,Xi’an710071,China)Abstract:Inthispaper，throughestablishmentofa

3、finiteelementmodelforacantileverbeamtoobtainthedataandusethedatatocreatearesponsesurfacebetweentheinputandtheoutput,inordertoprovetheresponsesurfacemethodcanefficientlyandquicklymaketheresearchofstructuredamageidentification.1.Introducethemethodsofstructuredamageidentificationinrecentyears,expla

4、inprosandconsofthevariousofthemethods.Thenmakeadetailexplanationofthebasiccontentanddesignmethodoftheresponsesurfacemethod,todescribetheresponsesurfacemethodisefficientandhaveuniqueadvantagesinstructuredamageidentification.2.Createafiniteelementmodelforacantileverbeam,makeabriefintroductionofANS

5、YS,todisplaytheconvenienceofANSYSinthefiniteelementmodelproblem.ThenuseANSYStogetthenaturalfrequencyvaluesofthecantileverbeaminthedifferentlocationandstiffness.Topreparefittingtheresponsesurfacemodel.1.Throughthedesignexpertsoftware,wecanobtainthequadraticpolynomialoftheresponsesurfacebetweenthe

6、inputandtheoutput.Wecancreatethe3Dmodeloftheresponsesurfacethroughthequadraticpolynomial,makethecomparisonbetweentheactualandthepredictintheendtoprovethattheresponsesurfacemethodiscorrectandoperable.2.Summinguptheresultofthework.KeyWords:ResponsesurfacemethodStructuredamageidentification0引言近20年来

7、，随着现代传感技术、无线通讯技术、微处理技术、信号采集与处理、信息融合以及系统建模等技术的日益精确和完善，结构损伤动力检测技术也迅速发展起来，从而在航空航天，土木工程，机械工程等学科都有了较大的发展和应用，为结构的安全情况进行评估和预测。针对于大型桥梁等工程测量大部分方法费时费力，所以提出一个有效的快速的方法使人们所期望的。而本文介绍的响应面法就是这样一个方法。响应面法通过建立一个输入/输出关系的响应面模型，从而实现对结构损伤部位和程度的预测。