星论文网欢迎您的来访,本中致力于各类论文代写,论文发表,代写代发论文服务

摘要：本文提出了一种基于柔度矩阵与应变模态的钢框架结构的损伤诊断二步法，通过具体钢框架结构的仿真分析，该方法能够对结构的损伤的进行准确的识别，具有一定的实际价值。

关键词：柔度矩阵；应变模态；损伤诊断

引言  结构发生损伤其实质表现为结构的局部刚度和质量发生了损失，反映在结构动力特性上，则为结构模态参数的变化，通常常见的模态参数有频率，振型及应变模态等。近几年来，利用结构振动信息和系统动态特性参数进行结构损伤检测，是目前国内外进行损伤诊断研究的主要方向。

近年来，模态分析的研究方法在结构损伤诊断和健康监测领域受到了国内外学者的广泛关注，作为当前一种热门的损伤识别方法，在航空机械土木工程中得到了广泛研究。目前用于损伤识别的模态参数指标有固有频率、模态应变能、模态振型、模态振型曲率、柔度矩阵等.其中基于固有频率的损伤识别法，尽管其测量精度最高,但所测量到的结构固有频率的阶数有限，而且对结构的局部损伤不敏感同时对于结构的对称损伤也无法识别。同时大多数模态识别法太依赖于结构的完整模态参数，而实际应用中，由于测试水平的限制以及测试噪声的存在，使得高阶模态测试精度相比低阶模态而言差的多，使得基于完整模态参数识别的方法变的很为困难。

由于结构的柔度矩阵随着频率的增大，高频项的影响越来越小，在模态特性不太密集时，高阶模态对柔度矩阵的影响几乎可以忽略不计，因此只需结构前几阶模态的参数就可获得精度较好的柔度矩阵，这正好弥补了模态测试中高阶模态参数测试精度低的缺陷，另一方面，相比于振型和频率而言，柔度矩阵对损伤是最敏感的，但是通过利用损伤前后柔度矩阵的变化只能确定损伤的大体位置，不能得到损伤的准确位置和程度，由于应变具有对局部损伤敏感的特点，因此对于局部损伤程度的识别采用应变模态的指标将非常有效。因此在柔度矩阵法识别大体位置的基础上结合应变模态对损伤程度的进行进一步的识别将显得非常有效。

由模态振型的正则化准则，有：

                                  （1）

式中 为结构的正则化振型，则有