基于不完整频响函数的结构损伤识别方法.pdf

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1、四川建筑科学研究第37卷第5期82SichuanBuildingScience2011年1O月基于不完整频响函数的结构损伤识别方法李柳生,蔡晶(1.南京工业大学,江苏南京210009;2.江西蓝天学院土木系,江西南昌330029)摘要:对土木工程结构的分析模型,在传感器不完整布置的情况下,推导基于不完整频响函数的“定性一定位一定量”的损伤识别方法。首先,利用不完备的频响函数图形的偏移程度进行损伤的定性判定;然后,建立损伤识别指标对损伤位置进行识别;最后,推导损伤定量计算方法,对损伤程度进行评估。仿真结果表明,本文提出损伤识别3阶段方法,对结构损伤探测的评估能

2、得到比较满意的结果。关键词:频响函数;传感器;损伤定性;自由度中图分类号:TU311.3文献标识码:A文章编号:1008—1933(2011)05—082—04AnidentificationmethodofstructuraldamagefrequencyresponsefunctionsLILiusheng,CAIJing(1.NanjingUniversityofTechnology,N粕jing210009,CMna;2.SchoolofCivilEngineering,JiangxiBlueskyUniversity,Nanchang330029,

3、China)Abstract:Basedonthesensorisincompletearrangementinthemodelofcivilengineeringstructures.Derivedtobeincompletefrequencyresponsefunctionandtheproposeddamageidentificationmethod.Thismethodisathree—stage:“diagnosis—localization—quantification”.Thefirstofall,usingthefrequencyrespon

4、sefunctiontheofsetlevelofgraphicstodiagnosisofstructuraldamage.Then,welocalizethedamagelocationsbyusingdamageindexofdiferentnodesordegree—oGfreedoms,whichcanbeobtainedfrommeasuredincompletefrequencyresponsefunctions.Theend,compressionthenumberofmeasuredelementstoachievetheoverallin

5、tegrityoftheinformation,adamagequantificationformulaisthendeducedfromthereduceddegree-obfreedomsystemtocalculatedamageextents.ThesimulationresultsdemonstratethatthemethodcanachievedamageidentificationandtheaccuracyoflocalizationandquantificationCanbesatisfied.Keywords:frequencyresp

6、onsefunction;sensor;diagnosisofstructuraldamage;degree—of-freedom路和杨彦芳的主元思想基础上,提出的基于不完整0引言频响函数的损伤识别方法。近年来,在土木工程领域,基于频响函数(Fre—1频响函数quencyResponseFunction)的损伤识别研究取得了比较大的进展。基于频响函数的损伤识别方法可以通过对整个连续体结构离散化,利用有限元方分为:定性一定位一定量的3阶段方法。郑明刚法得到的个自由度的动力学方程-5]:_.等¨利用频响函数的曲率改变对单损伤结构的定●MX()+cx(£)+roc

7、(f):-厂(t)(1)位识别效果很明显但是不能做到定量识别;曾神昌式中M,C,K分别为凡×阶的质量、阻尼和刚度等利用频响函数和神经网络相结合的方法对多矩阵。损伤的结构做到了精确的定位,但是定量分析的误对式(1)傅立叶变换,得到频响函数J:差性很大;郭惠勇等利用不完备频响函数得到结()=(一09M+jo,c+)(2)构多损伤状态的损伤定位和定量,但是只能适用于式中日()为rl,×17,阶的对称矩阵。自由度比较少的结构;杨彦芳等在解决网架结构当离散化的结构自由度数非常多时,不能在所对多自由度结构提出的主成分分析法,但是只能做有节点上布置传感器。如果实际布置的传

8、感器测到到定位,不能做到定量。本文在郭惠勇的不完备思

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