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《武汉理工大学》 2004年
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结构损伤识别方法研究

张开鹏  
【摘要】:工程结构在复杂的服役环境中常会遭受各种损伤,这些损伤的积累容易引发结构灾难性事故的发生,因此研究结构的早期损伤识别问题对结构的安全性具有重要的实际意义。结构损伤识别问题就是要根据结构表现出的性态去判别结构损伤的出现、位置和程度,结构一旦发生损伤要确定其损伤的位置和程度就涉及到结构损伤识别定位技术和定量技术的研究。本文通过引入现代数学的有关方法对结构损伤识别问题的定位和定量方法进行了研究。按照论文的顺序在以下几个方面开展了研究工作。 1.系统地分析了基于不同损伤标示量选取的现有动力学结构损伤识别方法,比较了各类方法的优缺点,并对现有结构损伤识别反演方法进行了分类和比较。在此基础之上,提出了利用现代数学的有关方法研究结构损伤识别问题的基本思路。 2.实验分析比较了结构位移模态与应变模态对结构损伤的敏感程度,为结构损伤定位标示量的选取进行了实验准备。 3.利用结构损伤前后应变模态的变化,将应变模态的变化值看作随机变量序列,引入随机序列的均值变点检验方法,建立结构损伤定位的离散模型,对结构损伤的位置识别进行定量分析,建立了结构多点损伤的损伤位置识别的定量分析方法。 4.针对结构损伤识别较为常用的正则化迭代法中正则矩阵的取值一般凭经验选取的问题,从理论上探讨了正则矩阵的取法,分析了正则矩阵的选取与迭代法收敛域和收敛速度的关系,为正确选取正则矩阵提供了理论依据,并给出了正则矩阵的取值范围。 5.针对结构损伤正则化迭代识别法中对初值选取要求靠近真值的局限性,引入现代非线性数值分析方法,建立了一种大范围收敛的结构损伤识别方法,即结构损伤识别的同伦延拓法,该方法的收敛不依赖于初值的选取。识别实例表明该方法是有效的。 6.对一悬索桥结构的损伤问题,先利用有限元方法对桥梁结构进行简化,建立桥梁结构的有限元模型;再运用均值变点法进行损伤位置识别;然后用同伦延拓法与牛顿迭代法相结合识别桥梁结构损伤的程度。综合运用上述方法对悬索桥的损伤定位和定量问题进行了研究。 武汉理工大学博士学位论文 基于上述研究,论文还研制了均值变点检验、同伦延拓法及迭 代法的计算软件。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【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2条
1 李斌;周慧鑫;薛刚;;钢筋混凝土简支梁的振动损伤识别[J];包头钢铁学院学报;2006年03期
2 肖烨;;基于曲率模态法的框架结构损伤识别应用研究[J];内江科技;2011年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张波;基于提升小波变换的框架结构损伤检测[D];郑州大学;2010年
2 迟利源;基于模态参数分析的井架结构损伤识别研究[D];大庆石油学院;2006年
3 王树庆;基于频域系统辨识的石油K型井架结构损伤理论研究[D];大庆石油学院;2007年
4 刘影;基于振动实验的方法研究石油井架结构损伤的动态特性[D];大庆石油学院;2007年
5 王玉珏;基于柔度法的损伤识别研究[D];西南交通大学;2007年
6 徐永波;输电塔法兰联接节点螺栓松动等效模型及风振响应分析[D];武汉理工大学;2007年
7 高锐;数据融合方法在结构损伤检测中的应用研究[D];西安建筑科技大学;2008年
8 梅波勇;输电塔法兰联接节点螺栓脱落损伤诊断的试验研究[D];武汉理工大学;2008年
9 董振华;基于模态分析的钢筋混凝土连续梁损伤识别研究[D];内蒙古科技大学;2009年
10 刘荣欣;一种基于频率的损伤识别新方法[D];郑州大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵占朝,陈英俊;平面桁架结构损伤的探测、定位与评估[J];北方交通大学学报;1996年02期
2 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
3 朱镜清;一个修正的单纯形法及其在结构识别中的应用[J];地震工程与工程振动;1985年03期
4 李国强,郝坤超,陆烨;弯剪型悬臂结构损伤识别的柔度法[J];地震工程与工程振动;1999年01期
5 史治宇,张令弥,吕令毅;基于模态应变能诊断结构破损的修正方法[J];东南大学学报(自然科学版);2000年03期
6 杨喜寿,杨洪昌;气侯时间序列变点的推断[J];大气科学;1996年01期
7 张慧生,王文亮,张振宇;亏损特征值问题的摄动分析[J];复旦学报(自然科学版);1997年02期
8 陆秋海,李德葆,张维;利用模态试验参数识别结构损伤的神经网络法[J];工程力学;1999年01期
9 冯文杰,邹振祝,薛德庆;二维弹性波散射时域Born近似[J];工程力学;1999年05期
10 易伟建,刘霞;基于遗传算法的结构损伤诊断研究[J];工程力学;2001年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 淡丹辉,何广汉;智能桥梁结构的智能计算方案及其初步实现[J];四川建筑科学研究;2002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 吴体;肖承波;熊峰;;建筑结构中的振动问题与对策[J];四川建筑科学研究;2006年06期
4 张华智;冯毅芳;;利用小波分析方法识别结构模态参数[J];四川建筑科学研究;2007年06期
5 周俐俐;曹国;张欣;;基于单元平均应变的结构多损伤静态识别[J];四川建筑科学研究;2007年06期
6 周俐俐;沈鹃;;基于曲率模态和柔度曲率的变截面钢梁多损伤静态识别[J];四川建筑科学研究;2008年03期
7 冉志红;李乔;单德山;唐亮;;影响矩阵法在南京长江三桥状态识别中的应用[J];四川建筑科学研究;2008年04期
8 陈文元;赵雷;杜斌;;频率与振型对剪切型结构层间刚度的灵敏度分析[J];四川建筑科学研究;2008年04期
9 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
10 张晋芳;赵人达;;基于ANSYS的渐进结构拓扑优化方法比较[J];四川建筑科学研究;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢永;蔡国平;刘松;;基于输入和输出数据的柔性板的时域空间建模与主动控制研究[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 石立群;陈自力;石立君;马傲玲;;斜拉桥的索-桥面耦合振动非线性分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
3 郑子君;陈璞;王大钧;;欧拉梁的有限元模型的模态的振荡性质[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
4 刘钰;韩峰;董楠;陆希成;雷鸣;;爆炸容器安全概率的统计分析方法[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(下)[C];2011年
5 姚智颖;刘冬;;基于Kazakov线性化的迭代滤波[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 张明星;柳亦兵;辛卫东;;基于时域方法的核电站沸水反应堆试验模态参数识别[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 刘杰;张全虎;张勇;管才路;贾小龙;惠卫华;;层析γ扫描发射测量的计算机模拟研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
8 郑子君;陈璞;王大钧;;杆、梁有限元模型的模态的振荡性质[A];全国结构振动与动力学学术研讨会论文集[C];2011年
9 邱吉宝;张正平;;航天飞行器结构动力学一些研究与进展[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
10 徐向泽;纪国宜;;基于相位的结构损伤过程频率跟踪方法研究[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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戚增坤;突变控制机制及其在船舶非线性横摇运动中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 付文俊;矿井封闭火区救灾辅助决策系统研发[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 刘冬雁;川西高原甘孜黄土记录的早更新世晚期以来的古气候变化[D];中国海洋大学;2009年
6 孟珣;基于动力特性的海上风力发电支撑结构优化技术研究[D];中国海洋大学;2010年
7 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
8 张城明;非线性时滞系统最优控制及在海洋平台减振控制中的应用研究[D];中国海洋大学;2010年
9 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
10 李方义;区间非概率多目标优化设计方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张小亮;非线性规划的信赖域算法[D];河南理工大学;2010年
2 李伟;基于ANSYS平台的拓扑优化方法研究及其在离心机吊篮结构设计中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
3 符俊杰;敷设粘弹阻尼的矿用溜槽振动特性研究[D];山东科技大学;2010年
4 李洪琴;基于振动模态分析和BP网络的桥梁损伤识别研究[D];山东科技大学;2010年
5 徐芳芳;优化问题的PVD算法研究[D];山东科技大学;2010年
6 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
7 韩晓峰;高斯混合模型及在探测网络社区结构中的应用[D];山东科技大学;2010年
8 易明;地震作用下渡槽结构的动力可靠度分析[D];郑州大学;2010年
9 乔小琴;基于灰理论的土石坝安全监控综合评价模型研究[D];郑州大学;2010年
10 仝伟;一类熵型的内邻近点算法及其应用[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王文静,刘志明,缪龙秀;基于实验模态的结构应变模态分析[J];北方交通大学学报;2000年04期
2 秦志强;数据融合技术及其应用[J];兵工自动化;2003年05期
3 倪国强,梁好臣;基于Dempster-Shafer证据理论的数据融合技术研究[J];北京理工大学学报;2001年05期
4 甘晓晔;包络分析在低速重载大轴承诊断中的应用[J];本溪冶金高等专科学校学报;1999年01期
5 曹思远,陈香朋;第二代小波变换及其在地震信号去噪中的应用(英文)[J];Journal of Chinese Geophysical Society Applied Geophysics;2005年02期
6 韩西,钟厉;用矩阵结构模型进行结构损伤检测和故障诊断[J];重庆交通学院学报;2002年02期
7 程浩,任伟新,王华彬;结构损伤检测的应变能方法及简支梁的模拟计算[J];长沙铁道学院学报;1998年02期
8 王志刚,李友荣,吕勇,李方;基于谐波小波变换的低速滚动轴承故障诊断[J];轴承;2004年10期
9 高国荣;李文敏;;提升小波变换在轴承故障诊断中的应用[J];轴承;2008年05期
10 田迎春,杜守军,刘京红;模态分析法在建筑结构损伤诊断中的应用研究[J];河北农业大学学报;2002年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯新;土木工程中结构识别方法的研究[D];大连理工大学;2002年
2 蒋济同;海洋平台的模态参数识别与损伤诊断研究[D];中国海洋大学;2003年
3 赵滇生;输电塔架结构的理论分析与受力性能研究[D];浙江大学;2003年
4 王茂龙;结构损伤识别与模型更新方法研究[D];东南大学;2003年
5 高广春;第二代小波变换理论及其在信号和图像编码算法中的应用[D];浙江大学;2004年
6 郭健;基于小波分析的结构损伤识别方法研究[D];浙江大学;2004年
7 徐丽;基于模态参数的混凝土框架结构损伤诊断研究[D];湖南大学;2004年
8 唐小兵;结构损伤识别及数值模拟[D];武汉理工大学;2004年
9 陈波;高耸塔架结构振动反应的智能混合控制[D];武汉理工大学;2003年
10 赵亚平;钢筋混凝土梁损伤诊断的振动模态分析方法[D];中国农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 仲伟秋;振动测试技术在结构鉴定中的应用研究[D];大连理工大学;2000年
2 杜思义;桥梁结构损伤识别的应变模态方法研究[D];郑州大学;2002年
3 付军;基于模态分析的平面框架裂纹识别[D];武汉理工大学;2002年
4 李俊萍;工程结构损伤识别技术研究[D];华北工学院;2002年
5 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
6 殷惠君;大跨越输电线路的风振反应分析与振动控制[D];武汉理工大学;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 邹晓军;梁桥结构损伤识别的曲率模态技术[D];武汉理工大学;2003年
9 黄东梅;高耸塔架结构节点损伤的两步诊断法[D];武汉理工大学;2003年
10 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
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 李建;薛刚;李奉阁;;损伤简支梁模态频率变化规律有限元分析[J];内蒙古科技大学学报;2009年04期
2 单德山;李乔;王玉珏;;既有多梁式桥梁的损伤识别[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2008年01期
3 陈良森;谢亚清;;塑性变形对梁自由振动的影响[J];南昌大学学报(工科版);2012年02期
4 谢小鹏;王东辉;黄国健;王伟雄;王新华;;起重机械结构健康监测关键技术研究[J];起重运输机械;2013年08期
5 赵东;陈帅;赵健;;基于受迫振动特性的木地板结构损伤识别方法及其应用研究[J];西部林业科学;2013年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 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
2 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
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 柳国环;格构式输电塔及输电塔—线体系风振响应研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谭珂;斜拉桥结构施工状态下连续小波变换损伤识别方法的研究[D];长沙理工大学;2010年
2 胡甫;基于多传感器数据融合的输油管道检测技术研究[D];东北石油大学;2011年
3 佟显能;基于信息融合的结构损伤识别研究[D];青岛理工大学;2010年
4 周明;基于模态分析的钢筋混凝土简支梁损伤识别研究[D];内蒙古科技大学;2008年
5 吴孙尧;面向健康监测的斜拉桥试验模型设计及其损伤分析[D];浙江大学;2010年
6 祝克强;ZJ70D电控钻机井架及底座动力学研究[D];长江大学;2012年
7 张斌;基于模态应变能的钢结构损伤识别研究[D];西安建筑科技大学;2012年
8 盛臻义;基于塔—线体系的输电塔承载行为分析及改造技术[D];南昌航空大学;2012年
9 夏平嵩;组合预测模型在B2B风险客户研究中的应用[D];南京信息工程大学;2012年
10 王岩;基于光纤声发射的起重机械监测系统应用研究[D];中北大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李杰,陈隽;结构参数未知条件下的地震动反演研究[J];地震工程与工程振动;1997年03期
2 史治宇,吕令毅;由模态应变能法诊断结构破损的实验研究[J];东南大学学报;1999年02期
3 杨文采;地震道的非线性混沌反演——Ⅰ.理论和数值试验[J];地球物理学报;1993年02期
4 杨文采;非线性地震道的混沌反演——Ⅱ.关于Lyapunov指数和吸引子[J];地球物理学报;1993年03期
5 孟鸿鹰,刘贵忠;小波变换多尺度地震波形反演[J];地球物理学报;1999年02期
6 姚姚;地球物理非线性反演模拟退火法的改进[J];地球物理学报;1995年05期
7 杨丽华,孟昭波;一维波动方程小波逐版本反演[J];地球物理学报;1995年06期
8 梁化楼,戴贵亮;人工神经网络与遗传算法的结合:进展及展望[J];电子学报;1995年10期
9 陈国良,韩文廷;人工神经网络理论研究进展[J];电子学报;1996年02期
10 王文亮,胡海昌;重特征值的小参数法[J];复旦学报(自然科学版);1993年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 余昆;倪海波;唐小兵;;基于神经网络和遗传算法结合的桥梁结构损伤诊断[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2006年02期
2 张立涛;李兆霞;费庆国;;基于加速度时域信息的结构损伤识别方法研究[J];振动与冲击;2007年09期
3 郭惠勇;李正良;彭川;;结构损伤动力识别技术的研究与进展[J];重庆建筑大学学报;2008年01期
4 郭巍;孙建刚;陈光宇;;外激励作用下基于相关应变变化率的薄板损伤研究[J];黑龙江水利科技;2009年03期
5 幸静;孟柯宇;;基于模态参数的结构损伤识别指标综述[J];山西建筑;2010年36期
6 王柏生,丁皓江,倪一清,高赞明;模型参数误差对用神经网络进行结构损伤识别的影响[J];土木工程学报;2000年01期
7 邹大力,屈福政,孙铁兵;基于压缩频响函数的结构损伤识别[J];机械科学与技术;2005年05期
8 李学平;余志武;;基于频响函数的结构损伤识别[J];中外公路;2006年01期
9 胡勇;崔灵珍;秦真;谈怀江;;基于GA-BP和GA-RBF网络的结构损伤识别[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2006年04期
10 王锋;郑玉芳;;基于模态应变能法识别混凝土梁结构损伤的数值及试验研究[J];福州大学学报(自然科学版);2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵昕;杨文健;;基于连续小波的结构损伤识别及定位方法[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
2 方圣恩;;基于响应面模型修正的结构损伤识别[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
3 徐建立;杨飞宇;;基于声音信号的结构损伤识别方法[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
4 刘海卿;宗虎;;基于小波变换和应变能的在役输电塔结构损伤识别[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
5 宗周红;曹竞;王炜峰;;结合小波包能量和支持向量机的结构损伤识别[A];第十九届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2010年
6 徐训;欧进萍;;基于二次刚度修正的结构损伤识别新方法[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2010年
7 钟军军;;模型缩聚在结构损伤识别中的应用研究[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
8 王秋萍;郭迅;王洪星;;损伤部位向量法(DLV)在结构损伤识别中的应用[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
9 何铭华;辛克贵;崔定宇;;桥梁结构损伤识别的ANNs方法[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
10 和飞;叶燎原;;基于振动的结构损伤识别方法综述[A];第二届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李万润;基于模型修正与时序分析的结构损伤识别方法研究[D];兰州理工大学;2013年
2 孙杰;基于多模态参数的桥梁结构损伤识别方法研究[D];武汉理工大学;2013年
3 徐典;结构损伤识别方法与传感器优化布置研究[D];重庆大学;2011年
4 罗旭;基于结构响应向量的桥梁结构损伤识别研究[D];华南理工大学;2012年
5 雷家艳;基于随机动力响应互相关函数分析的结构损伤识别方法研究[D];北京交通大学;2011年
6 安永辉;基于振动信息的结构损伤识别的几种新方法[D];大连理工大学;2013年
7 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
8 方圣恩;基于有限元模型修正的结构损伤识别方法研究[D];中南大学;2010年
9 冯勇明;基于Lamb波的航空复合材料板结构损伤识别技术方法研究[D];南京航空航天大学;2012年
10 高海洋;基于振动特征指标与Kriging模型的结构损伤识别方法研究[D];大连理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵忠华;基于改进模态参数灵敏度法的结构损伤识别研究[D];重庆大学;2010年
2 高振闯;基于归一化频率变化比和柔度指标的结构损伤识别方法[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 宋仙云;利用测试数据的空间杆系结构损伤识别研究[D];武汉理工大学;2010年
4 陈曦;基于PSO算法的结构损伤精细识别[D];暨南大学;2011年
5 赵常峰;基于应变模态分析理论的工程结构损伤识别方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 汲生伟;基于柔度矩阵差比值法的梁式结构损伤识别的研究[D];兰州理工大学;2010年
7 夏炎;南京奥体中心体育场空间结构损伤识别初探[D];东南大学;2004年
8 邓旭华;基于小波分析和BP神经网络的结构损伤识别方法研究[D];长沙理工大学;2010年
9 张勇;基于曲率模态变化率指标的结构损伤识别方法研究[D];武汉理工大学;2010年
10 史文海;基于递推随机有限元的随机结构损伤识别方法[D];武汉理工大学;2005年
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