应变模态参数曲线的结构损伤位置及程度研究.pdfVIP

第 8期 机械设计与制造 2013年 8月 Machinery Design Manufacture 85 应变模态参数曲线的结构损伤位置及程度研究 崔拥军，熊晓燕，王 峰 (太原理工大学 新型传感器与智能控制教育部重点实验室，山西 太原 030024) 摘 要：对结构的损伤进行诊断和评估是健康监测系统的核心问题 ，而敏感的损伤指标是损伤诊断的关键 ，并且传统 的模态参数不易识别结构的早期局部微小损伤。以悬臂梁作为研究对象，对其进行有限元分析，与实验结果进行对比。 研究结果表明：频率仅能识别结构损伤存在；位移模态对局部损伤不敏感；应变模态参数对局部微小损伤非常敏感，损 伤处应变值明显大于未损伤处，能非常精确地识别结构损伤的位置及程度。该实验可运用到其它复杂机械结构的早期 局部微小损伤 中。 关键词：损伤识别；损伤位置；损伤程度；应变模态 曲线 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2013)08—0085—03 StudyofDamageLocationandDegreeofStructuralStrainModalParameterCurve CUIYong-jan，XIONGXiao-yan，WANGFeng (TaiyuanUniversityofTechnology，KeyLaboratoryofAdvancedTransducersandIntelligentControlSystems，Ministryof EducationTaiyuanInstituteofMechatronicsEngineering，Shanxi，Taiyuan030024，China) Abstract：Detectingd田 andevaluatingstructurestateisthemainfunctionofhealthmonitoringsystemandsensitiveindex isthekey,nadthetraditionalmodalparameterssinotidentifiedeasilytoearlylocalmalldamage．Here，cantilever regarded asstudyobjec~whichhasbeencarriedonfiniteelementanalyssi，andcomparisonwiththeexperientialresultWaspe(formed． Theresultshowsthat：ThefrequencyCartonlyidentfiytheexsitenceofthedamage；thedisplace1110,de isnotsensitivetolocal damage；strainmodalpraametersisverysensitivetolocalsmalldamage，nadVna identifypreciseylstructuraldamagelocation anddegree．TheexperimentCnabeappleidtothe eralylocalsmalldamageoftheothercomplexmechancialstructure． KeyW ords：DamageIdentification；DamageLocation；DamageDegree；StrainModal 1引言 2应变模态理论 损伤识别作为结构动力学的反向识别问题l1【，结构的损伤取 应变模态理论 ，设位移向量：{}_[ ]，位移模态为： 决于其可靠性和安全性，在航空航天、机械、海洋、土木工程等许 T ：