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《中国地震局工程力学研究所》 2011年
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几种结构损伤诊断方法对比研究及实验验证

王秋萍  
【摘要】:结构损伤诊断是过去几十年来国内外研究的热点,但从成果看,进展缓慢。多数学者注重数字信号处理和传感技术,而忽视了作为有无损伤判据的结构健康基准的研究。当然,除了组成材料不同外,结构形式也多种多样,通过统计分析大量标准样本而建立人类健康基准的方法无法在结构工程中实现。然而,结构损伤这一客观存在必然反映在结构的响应信号中,在恰当地把握结构行为的基础上,有的放矢地采集、分析结构响应信号,仍可以在一定程度上识别结构的损伤。经系统梳理、筛选,本文对几种物理概念清晰、专注于健康基准的损伤诊断方法,通过理论分析、模型试验和数值模拟等手段进行了深化和扩展研究,取得如下主要成果: 对DLV(损伤部位向量法)的基本原理和实施方法进行了系统的阐述,推导了损伤向量与损伤部位的对应关系。通过空心直杆和框架模型试验验证了该方法的有效性及鲁棒性。 提出了基于驻波原理的图谱特征损伤诊断方法。该法以结构动力响应信号的频域图谱特征作为损伤指标,认为当谱线形状及分布特征与正常图谱相比偏离程度的大小与损伤严重程度相对应。通过实心、空心直杆在有无损伤及损伤程度不一的多次实验,证明了该方法识别损伤的有效性。 提出了基于行波原理的应变时域特征信号法。该法以应变时域信号相关性作为损伤判别准则,对识别一维直杆隐蔽损伤效果明显。 建立了一维杆状结构损伤瞬态响应识别法。该法通过脉冲激励,获得被测结构端部响应信号,依据波动原理,判别损伤位置。
【学位授予单位】:中国地震局工程力学研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU312.3

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 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
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨伟松;典型结构模态精确测试及损伤识别方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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10 陶俊林;陈裕泽;胡文军;陈刚;黄西成;;SHPB实验中几个问题的讨论[A];Hopkinson杆实验技术研讨会会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 折勇;直角域中圆形夹杂与裂纹反平面动力的相互作用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
4 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
5 张洁;SiCp/Cu基复合材料的研制及性能研究[D];江苏大学;2010年
6 姚锦宝;考虑土—结构动力相互作用的轨道交通引起的环境振动及隔振措施研究[D];北京交通大学;2010年
7 杨陈;低噪声轻量化单缸柴油机的虚拟设计技术研究[D];浙江大学;2009年
8 郭磊;车用动力总成结构振动噪声的虚拟预测与分析技术研究[D];浙江大学;2009年
9 刘小根;玻璃幕墙安全性能评估及其面板失效检测技术[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
10 白羽;梁、板、网架结构损伤诊断研究[D];昆明理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 孟庆辉;恐怖爆炸荷载作用下地铁隧道的冲击反应与防护研究[D];山东科技大学;2010年
3 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
4 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
5 宫妍;波动方程的非结构化网格改进有限差分方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 修孝廷;双层周期加筋板声学特性数值方法研究[D];大连理工大学;2010年
7 刘德;基于GIS的桥梁结构健康监测与管理系统[D];大连理工大学;2010年
8 冯宇剑;螺旋桨脉动压力识别[D];大连理工大学;2010年
9 郭义杰;基于声传递分析的齿轮箱噪声控制研究[D];大连理工大学;2010年
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 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
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9 綦宝晖,邬瑞锋,李桂华,李志国;基于柔度阵的悬臂弯剪型建筑结构损伤识别方法[J];工业建筑;2000年04期
10 刘效尧;梁桥损伤识别的神经网络设计[J];华东公路;2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 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
2 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
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7 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
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 赵琪;基于模态测试数据诊断结构损伤[J];上海大学学报(自然科学版);1998年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
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10 蒋济同;李志强;;基于遗传算法的梁损伤识别研究[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 记者 季芳 实习生 任禾;我市三科研项目立项[N];徐州日报;2010年
2 记者 冯海波;暨大牵手世界顶尖实验室[N];广东科技报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘光万;基于不完备信息的PC箱梁桥结构损伤评估新方法研究[D];华南理工大学;2012年
2 王秋萍;几种结构损伤诊断方法对比研究及实验验证[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
3 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
4 董广明;结构损伤全局检测若干方法研究及应用[D];上海交通大学;2007年
5 孙兆伟;基于现代信号处理的结构模态参数识别与损伤识别研究[D];北京邮电大学;2012年
6 白羽;梁、板、网架结构损伤诊断研究[D];昆明理工大学;2008年
7 谢峻;基于振动的桥梁结构损伤识别方法研究[D];华南理工大学;2003年
8 杨彦芳;基于频响函数的网架结构损伤诊断方法研究[D];大连理工大学;2008年
9 刘锡军;结构损伤综合诊断理论与试验研究[D];中南大学;2006年
10 李学平;裂缝损伤结构动力分析及其识别方法研究[D];中南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡引娣;利用静动态测试数据进行结构损伤诊断[D];重庆大学;2012年
2 张翌娜;基于应变测试的结构损伤诊断[D];郑州大学;2010年
3 霍肖;基于应变模态的结构损伤诊断方法研究[D];北京邮电大学;2010年
4 赵申;爆炸地震波作用下基于小波包频带能量谱的结构损伤诊断研究[D];西安建筑科技大学;2011年
5 胡宇宏;结构损伤诊断的类柔度方法研究[D];湖南大学;2002年
6 王洪星;杆件损伤的试验与数值模拟研究[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
7 曾浩;基于时间序列分析的结构损伤诊断[D];武汉理工大学;2006年
8 王建伟;水工结构传感器优化布置研究[D];南昌大学;2011年
9 戴兴华;基于小波神经网络的振动结构损伤诊断[D];福州大学;2006年
10 何长军;基于应变模态的神经网络结构损伤诊断研究[D];燕山大学;2004年
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