基于振动响应信号的复合材料层合壳体结构遗传算法损伤检测

【摘要】： 本文研究了使用遗传算法对含裂纹悬臂复合材料层合圆柱壳体进行损伤振动检测的问题。 首先，建立表面粘贴有压电片材料的悬臂完好复合材料层合壳体及损伤复合材料层合壳体的有限元动力学模型，并求出其动力响应。 其次，使用相关系数来判定各种损伤情况响应之间的相似程度。并通过使用遗传算法来搜索各种损伤情况，找到其响应与待识别结构响应一致的损伤情况；从而实现损伤识别。 最后，对使用遗传算法进行损伤识别时的所需计算量进行了分析。分析结果表明遗传算法能有效进行损伤识别。而且遗传算法方法所具备的一些特点使其在对大型复杂结构和多损伤情况进行损伤识别时将体现出显著的优势。并提出，通过分析结构损伤识别所用遗传算法迭代次数等数值的分布规律，可以在对新结构进行损伤识别时，较准确迅速地预计所需的计算量，并依此改进结构损伤识别计算的效率。 本文的工作对于进一步研究使用遗传算法进行损伤识别，具有参考意义。