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《哈尔滨工程大学》 2004年
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基于结构模态参数损伤识别的数值方法研究

李成  
【摘要】:损伤识别问题的研究目的就是为了保证工程结构的可靠性和安全性,并为工程结构和设备的寿命估计和维护保养提供依据,这个问题一直被工程界所关注的前沿课题。但是通过作者对近年来国内外大量文献的阅读,归纳和总结了损伤识别问题所采用的各种方法,至今尚缺乏令人满意的方法。 本文的目的力图通过对损伤结构的模态分析,了解损伤对结构特性的影响,比较损伤对各种参数变化的敏感度,从中探索新的参数,以提高损伤识别的精度。本文具体做了两方面工作内容: 第一,在对结构曲率模态分析的基础上,提出了一个新的概念:曲率模态差。数值算例采用ANSYS软件对一简支梁进行模态分析,根据其结果,比较了各种损伤情况下固有频率、曲率模态和曲率模态差对各自损伤的敏感度。分析结果表明曲率模态差对大损伤结构的损伤进行定位精度还比较高,而对小损伤不够敏感。 第二,为了找到一个对小损伤更敏感的参数,本文在结构的自由振动微分方程基础上,结合损伤结构的测试数据(用有限元模型的计算结果模拟),得到残余向量,利用广义逆和矩阵投影定理,导出了一个新的具有很好识别效果的参数:残余向量投影范。从中很容易确定出损伤单元,进而计算出这个损伤单元的损伤因子即损伤程度。通过算例分析,发现该参数对结构中损伤非常敏感,能识别出结构中的微小损伤,而且只需要的结构前几阶模态就能达到很好效果。 本文的工作是在结构模态参数已通过动力检测被识别出来的基础上进行的,对于实际工程结构的故障诊断具有较强的理论研究价值和广泛的应用前景。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU317

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张志斌;蔡振雄;林金表;滕宪斌;王兴福;;基于模态参数的结构损伤定位研究[J];船电技术;2008年05期
2 徐华东;王立海;倪松远;;基于曲率模态的木制试件孔洞缺陷的定量检测[J];东北林业大学学报;2008年11期
3 倪松远;王立海;徐华东;;基于ANSYS的木塑复合板振动特性分析[J];东北林业大学学报;2011年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘克飞;考虑温度影响的模态应变能法海洋平台损伤检测研究[D];中国海洋大学;2011年
2 李影军;建筑结构损伤识别方法的比较与可视化系统开发[D];重庆大学;2011年
3 王长青;基于振动响应的海洋平台结构损伤诊断技术研究[D];中国海洋大学;2006年
4 张志斌;船用柴油机曲轴裂纹的模态分析与研究[D];集美大学;2008年
5 张金术;基于时域法的密肋壁板结构模态识别[D];北京交通大学;2008年
6 顾津申;基于结构模态参数的损伤识别技术[D];武汉理工大学;2009年
7 李鹏;钢筋混凝土梁和框架结构的动力损伤诊断研究[D];湖南大学;2009年
8 刘荣欣;一种基于频率的损伤识别新方法[D];郑州大学;2009年
9 王义远;简支梁损伤识别曲率模态方法分析[D];西南交通大学;2010年
10 郭宗江;基于应变模态的桁架结构损伤识别[D];兰州理工大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 胡子谷,宓为建,石来德;故障振动信号的小波包分解与诊断[J];振动与冲击;1998年02期
2 徐宜桂,史铁林,杨叔子;基于神经网络的结构动力模型修改和破损诊断研究[J];振动工程学报;1997年01期
3 史治宇,罗绍湘,张令弥;结构破损定位的单元模态应变能变化率法[J];振动工程学报;1998年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柯国军,胡绍全,郭长青,陈振富,石建军,孙德纶,陈俊杰;羧基丁苯胶水泥混凝土阻尼值的探索性研究[J];四川建筑科学研究;2003年04期
2 王利恒;周锡元;阎维明;;结构损伤检测方法的一些新进展[J];四川建筑科学研究;2005年06期
3 许微微;丁晓唐;肖烨;;基于振型扩充的模态应变能法在结构损伤识别中的应用[J];四川建筑科学研究;2008年06期
4 肖烨;陈剑毅;易萍华;;自由度匹配技术在框架结构损伤识别中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2011年02期
5 付彪,吴先良,李世雄;小波变换法求电磁波动方程的高频解[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年03期
6 武晓海,殷莉,洪先龙;基于不完全分解预优共轭梯度法的电源和地线网络求解器[J];半导体学报;2000年03期
7 罗武安;广义完全最小二乘问题可解的充分必要条件[J];北京大学学报(自然科学版);2000年01期
8 张毅刚,吴金志,梁鑫;面向节点的网格结构损伤定位方法[J];北京工业大学学报;2004年02期
9 吴斌;禹建功;潘英;;一种新的结构矩阵缩聚迭代法[J];北京工业大学学报;2006年06期
10 闫维明;王卓;何浩祥;;空间结构模态局部化和跃迁现象及分析[J];北京工业大学学报;2009年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董国华;贺汉根;胡德文;;非负矩阵谱半径一个严格不等式及其概率证法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 张安平;陈国平;;基础平稳随机激励下基于有限测点响应的结构动态响应计算[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
3 陈宗广;郭建强;王东镇;葛剑敏;;高速列车受电弓处车体振动研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
4 曹宗杰;金延中;唐健;于洋涛;陈荣明;;基于结构动力学对某型机翼结构损伤识别的研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
5 师本强;;基于动柔度变化的结构损伤检测[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
6 秦庆华;雷建平;路国运;;基于正应变比能的结构损伤位置识别[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
7 程载斌;王志华;马宏伟;;结构损伤探测技术及研究进展[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
8 何建军;姜节胜;;基于多次缩聚模型的结构拓扑修改的快速特征值重分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
9 杨佑发;李海龙;徐典;赵忠华;;基于改进非线性直接解析法的结构损伤诊断技术[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
10 张石磊;陈少峰;王焕定;王伟;;损伤识别指标的模糊层次分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高昌鑫;Hilbert-Huang变换改进算法及其在齿轮箱故障诊断中的应用研究[D];河南理工大学;2010年
2 余波;惯性约束聚变的中子半影成像诊断系统和非线性重建方法研究[D];中国工程物理研究院;2010年
3 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
4 张磊涛;HHT在结构健康监测中的应用研究[D];浙江理工大学;2010年
5 赵乐乐;在役桥梁结构健康诊断与寿命预测技术研究[D];郑州大学;2010年
6 俞顺;基于模型修正及体系可靠度的桥梁结构性能评价[D];郑州大学;2010年
7 张宇飞;加稀疏约束的非负矩阵分解[D];大连理工大学;2010年
8 马欢;对偶内点法求解随机线性二次最优控制问题[D];大连理工大学;2010年
9 薛明玉;遗传算法和神经网络在结构损伤识别中的应用[D];大连理工大学;2010年
10 施立成;基于小波分析的桥梁结构损伤识别方法研究[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛菁;薛平;;HDPE/木粉复合材料抗蠕变性能研究[J];工程塑料应用;2010年04期
2 方瑾;;混凝土无损检测常用方法综述[J];安徽建筑;2011年06期
3 高黎;王正;郭文静;;水溶性聚磷酸铵对木塑复合材料性能的影响[J];北京林业大学学报;2010年04期
4 王少龙;周荣;蒋业华;;木塑复合材料的研究进展[J];材料导报;2005年01期
5 杜晓燕;刘岿;张洋;;桥梁损伤检测中曲率模态分析研究[J];重庆交通学院学报;2006年S1期
6 柳朝阳,乔新勇,刘建敏;基于模糊模式识别的柴油机故障诊断研究[J];车用发动机;2001年01期
7 王伟宏,J.J.Morrell;两种木/塑复合材的吸水性能[J];东北林业大学学报;2005年02期
8 徐华东;王立海;倪松远;;基于曲率模态的木制试件孔洞缺陷的定量检测[J];东北林业大学学报;2008年11期
9 韩振;房轶群;王奉强;王清文;;高填充PVC基木塑复合材料的燃烧性能[J];东北林业大学学报;2010年10期
10 刘申;王海刚;王清文;;聚苯乙烯基发泡木塑复合材料的制备与性能[J];东北林业大学学报;2010年10期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨和振;李华军;黄维平;;基于动力响应测试的海洋平台结构损伤诊断[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭明龙;基于时频分析的应变模态参数识别[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 李辉;滚动轴承和齿轮振动信号分析与故障诊断方法[D];西北工业大学;2001年
3 李俊萍;工程结构损伤识别技术研究[D];华北工学院;2002年
4 肖调生;基于模态参数的工程结构损伤识别方法的研究[D];湖南大学;2002年
5 杨素军;结构振动监测系统及振型测试方法研究[D];中国海洋大学;2003年
6 郭文静;塑料合金特性及其对木纤维复合材料性能影响的研究[D];中国林业科学研究院;2003年
7 袁卫国;基于模糊神经网络的钢管混凝土拱桥安全性评价方法研究[D];武汉理工大学;2003年
8 方华;基于模糊模式识别技术的板壳结构损伤识别[D];武汉理工大学;2003年
9 刘利军;基于模态分析理论的桥梁结构损伤识别研究[D];武汉理工大学;2004年
10 卢艳辉;曲轴裂纹的试验模态参数识别方法研究[D];武汉理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 倪松远;王立海;徐华东;;基于ANSYS的木塑复合板振动特性分析[J];东北林业大学学报;2011年06期
2 杨佑发;赵忠华;徐典;;基于改进模态参数灵敏度法的结构损伤识别研究[J];地震工程与工程振动;2011年01期
3 李英超;张敏;李华军;;利用不完备实测模态修正杆系结构约束边界条件[J];工程力学;2013年01期
4 钱晓东;马汝建;;基于模态参数的海洋平台结构损伤诊断[J];济南大学学报(自然科学版);2011年04期
5 张旭;葛继平;李胡生;严平;;基于曲率模态的箱梁损伤识别方法研究[J];上海应用技术学院学报(自然科学版);2012年03期
6 贾辉;李东升;;基于交叉模型交叉模态法的损伤识别研究[J];土木工程与管理学报;2011年03期
7 丁科;董腾;;基于模态曲率差的桥梁结构损伤研究[J];中南林业科技大学学报;2011年04期
8 杨佑发;陈娅;赵忠华;梁文广;李影军;;框架结构损伤的检测诊断与评估方法研究[J];应用力学学报;2012年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李卓帅;深水半潜平台全寿命期结构健康状态管理研究[D];大连理工大学;2010年
2 杨彬;膨胀式自应力灌浆卡箍承载性能的试验研究[D];中国海洋大学;2010年
3 郑世夺;基于小波和振动模态分析的正放四角锥网架结构损伤检测研究[D];河北科技大学;2011年
4 杨开荣;百米全焊钢栈桥的损伤识别研究[D];大连理工大学;2011年
5 龙翔云;600t/176m大型龙门起重机的缺陷分析[D];暨南大学;2011年
6 李晶;空间网格结构模态参数识别与损伤识别的研究[D];兰州理工大学;2011年
7 刘克飞;考虑温度影响的模态应变能法海洋平台损伤检测研究[D];中国海洋大学;2011年
8 杜晓旭;含裂纹轧辊的动态特性研究[D];内蒙古科技大学;2011年
9 李影军;建筑结构损伤识别方法的比较与可视化系统开发[D];重庆大学;2011年
10 杜晓旭;含裂纹轧辊的动态特性研究[D];内蒙古科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 瞿祖清,华宏星,傅志方;一种有限元模型坐标动力缩聚技术[J];振动与冲击;1998年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李学平;余志武;;一种基于频率的损伤识别新方法[J];工业建筑;2006年S1期
2 李范春;李成;张爱锋;;多元结构损伤识别的曲率模态分析及数值仿真(英文)[J];船舶力学;2006年06期
3 杜永峰;闫力;;基于ERA算法的结构损伤识别及试验研究[J];工程抗震与加固改造;2009年04期
4 张治国;张谢东;;基于模态分析理论和神经网络的斜拉桥拉索损伤识别研究[J];中南公路工程;2007年02期
5 赵卓;王晓阳;梁军;;基于模态分析和神经网络的裂缝损伤识别[J];世界地震工程;2006年02期
6 张亮;;桥梁结构损伤识别方法的研究进展[J];山西建筑;2009年27期
7 范晓望;李春;王海全;高旭峰;;固支梁振型与损伤关系的试验模态分析[J];工程与试验;2009年02期
8 刘乙君;黄晨光;;轴对称壳体结构损伤识别方法研究[J];力学与实践;2010年05期
9 白应华;徐志红;罗凯;毛海涛;;桥梁的动力参数测试及损伤识别的若干讨论[J];中国水运(理论版);2007年01期
10 王宁;涂善东;谢国福;刘龙;;基于振动特性的高温管线蠕变损伤的识别[J];动力工程学报;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘蕾蕾;翁艳;;基于振动的桥梁损伤识别方法的研究进展[A];中国交通土建工程学术论文集(2006)[C];2006年
2 唐健;曹宗杰;于洋涛;;结构健康监测中损伤识别的现状研究[A];低碳经济与科学发展——吉林省第六届科学技术学术年会论文集[C];2010年
3 彭卫;王炎;;基于动力特性的中承式拱桥损伤识别[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2010年
4 赵健;赵东;;基于受迫振动特性的木地板损伤识别与试验研究[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
5 曹宗杰;金延中;唐健;于洋涛;陈荣明;;基于结构动力学对某型机翼结构损伤识别的研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
6 刘蕾蕾;;基于曲率模态分析的梁桥损伤识别研究[A];全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集[C];2008年
7 黄国君;黄晨光;江中华;刘乙君;伍敏;;基于光纤光栅的结构健康监测技术及应用研究[A];2010’力学与工程应用学术研讨会论文集[C];2010年
8 蒋济同;于红理;;基于应变模态差的海洋平台构件的损伤识别研究[A];第三届全国城市与工程安全减灾学术研讨会论文集[C];2010年
9 赵启林;龚小波;陈浩森;;桥梁健康监测与损伤识别[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2004年全国桥梁学术会议论文集[C];2004年
10 张洪涛;王伟;李海旺;秦冬琪;;长平煤矿钢结构输煤栈桥动力检测及模态分析[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 尚丽娜;《振动结构模态分析》理论实验并重[N];中国图书商报;2001年
2 王 冀;让车辆更静一些、更舒服一些[N];中国汽车报;2003年
3 ;特大桥呼唤健康监测系统[N];中国建设报;2004年
4 王瑞水、刁骋;百余专家交流桥梁“把脉”术[N];中国交通报;2005年
5 ;航天CAE技术(九)[N];中国航天报;2006年
6 ;哈飞:集科技优势领衔亮相[N];中国商报;2005年
7 本报记者 侯季光 苏伟;九五期间我国土木工程科技取得重大进展[N];中华建筑报;2001年
8 联想集团工业设计中心 辛志峰;散热与抑噪的良方[N];计算机世界;2002年
9 小雨;虚拟仪器研究领域的领跑者[N];中国信息报;2006年
10 李春晓通讯员 闫考;重磅出击 徐工科技推出系列小挖产品[N];中国交通报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马辉;基于计算智能方法的简支梁桥损伤识别研究[D];吉林大学;2010年
2 何伟;中、下承式钢管混凝土拱桥损伤识别关键问题研究[D];郑州大学;2010年
3 付春雨;基于车致振动响应的铁路桥梁损伤识别方法研究[D];西南交通大学;2011年
4 贺瑞;大跨桥结构监测系统的模态识别和误差分析及损伤识别[D];清华大学;2009年
5 段红霞;钢结构地震损伤分析与损伤识别方法研究[D];大连理工大学;2010年
6 程良彦;拱结构的损伤识别方法及损伤结果可视化研究[D];暨南大学;2010年
7 李国东;钢结构损伤诊断实用方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
8 丁北斗;基于环境激励网架结构的模态分析与损伤识别研究[D];中国矿业大学;2010年
9 江阿兰;中承式肋拱桥动力特性分析及损伤识别的研究[D];东北林业大学;2004年
10 狄生奎;基于动力参数的损伤识别及嵌入SMA的钢筋砼结构自监测与自修复研究[D];兰州理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李成;基于结构模态参数损伤识别的数值方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 李琦;基于环境激励的刚构—连续组合梁桥的模态分析与损伤识别[D];大连理工大学;2010年
3 张爱丽;模态曲率差值法在拱肋健康监测和损伤识别中的应用研究[D];兰州理工大学;2011年
4 周建荣;钢桁架拱桥结构基于神经网络的损伤识别法[D];重庆大学;2010年
5 施晓良;基于振动模态分析和神经网络技术的结构损伤辨识[D];西北工业大学;2005年
6 颜王吉;单元模态应变能灵敏度及其在结构损伤识别中的应用[D];中南大学;2008年
7 尤吉;基于模态分析的工程结构损伤识别研究[D];安徽农业大学;2007年
8 王义远;简支梁损伤识别曲率模态方法分析[D];西南交通大学;2010年
9 范小军;梁桥的动力损伤诊断技术研究[D];重庆交通大学;2010年
10 高健;基于模态参数的工程结构损伤识别[D];东南大学;2006年
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