应变模态分析及参数识别.pdf

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3、新型应变倍增器，分别采用频域识别方法和时域识别方法进行结构的应变模态参数识别。结果可应用于结构损伤识别、有限元模型修正和健康监测，具有较大的理论意义和工程实用价值。论文的主要工作包括：1．根据应变模态分析的基本理论，给出了应变响应的模态模型(应变频率响应函数)，讨论了应变模态振型之间的正交性，并介绍了频域应变模态参数识别方法。2．设计了一个新型应变倍增器，采用有限元方法对其进行数值模拟和参数分析，确定了新型应变倍增器各部分结构细节尺寸。结合对5根试件10个应变倍增器的标定试验，得到了新型应变倍增器的实际放大倍数。3

4、．采用设计的新型应变倍增器，进行了应变模态试验，实测了应变频率响应函数矩阵，识别出了试验简支梁位移模态参数和应变模态参数，并与理论解进行对比，验证了频域应变模态参数识别方法的正确性。4．根据应变与位移之间的关系，建立了应变格式的系统随机状态空间模型，在此基础上提出了应变模态参数识别的数据驱动随机子空间方法。通过试验算例，识别得到试验简支梁的前两阶应变模态参数，并与理论解、频域识别结果进行对比，验证了时域应变模态参数识别方法的正确性。关键词：应变模态分析，模态实验，应变倍增器，随机子空间方法硕+学位论文ABSTRAC

5、TABSTRACTStrain(curvature)modalparametersaremoresensitivethandisplacementmodalparameterstothechangesoflocalcharacteristicsinthestructure，suchaslocalstrain，localstructuraldamage．Thereforeitwillbemoreaccuratetolocatedamagebasedonthechangeofstrain(curvature)mode．

6、111ekeyofstructuraldamagedetectionandhealthmonitoringishowtoobtainstrainmodalparametersdirectlyfromstrainresponse．Thepaperpresentstheoreticalandexperimentalstudyonexperimentalstrainmodalanalysisandparametersdetection．Strainmodalparametersofthetestbeamareidenti

7、fiedbybothfrequency-domainmethodandtime-domainmethod．TheresultCanbeusedinstructuraldamagedetection，finiteelementmodelupdatingandstructuralhealthmonitoring．Ithasgreattheoreticalandpracticalvalue．Themaincontentincludes：1．Themodalmodelofstrainresponse(strainfrequ

8、encyresponsefunction)isdeduced，thentheorthogonalityofstrainmodalshapeistestifiedandthefrequency-domainstrainmodalidentificationmethodiSintroduced．2．Anovelstrainmultiplierisdesigned