基于模态振型的结构损伤识别

本文对基于模态振型的结构损伤识别方法进行了研究，提出一个新的模态参数——振型差值曲率，阐述了用它作为参数进行结构损伤识别的思想与方法，然后建立了一个悬臂梁的数值模型，用有限元分析计算结果作为损伤诊断的依据，对不同的模拟损伤用本丈所研究的方法进行了识别，结果表明采用振型差值曲率法可找到结构损伤的位置并确定结构损伤的程度，分析判断简便有效。     

轴系横向振动边界参数的确定及轴承位置优化

通过对实船轴系可测试轴段进行横向自由振动模态测试,得到其固有频率及振型。并在有限元软件ANSYS中进行仿真,利用测试得到的固有频率及振型来确定轴系的边界参数,即轴系支撑刚度,得到一个正确的仿真模型。之后,根据振动模态分析原理进行中间轴承的位置优化。在一定螺旋桨激励力下,可将中间轴轴承振动位移减小一个数量级。     

基于深度信念网络的钢桁架桥梁损伤识别（英文）

为了提高结构损伤识别方法的精度和抗噪性,基于深度信念网络提出了一种桥梁损伤识别方法.首先,将桥梁前5阶不完全的模态数据作为输入数据,将结构的损伤位置以及损伤程度作为输出向量,建立模态振型与结构损伤的非线性映射关系;然后,采用逐层预训练的方式对深度信念网络的隐含层进行训练;最后,利用反向传播算法进行微调,从而优化网络.基于钢桁架桥梁的数值模拟结果表明,在噪声以及建模不确定性的影响下,相较于传统的基于人工神经网络的损伤识别方法,基于深度信念网络的损伤识别方法可以更为精确地识别损伤位置和程度.     

典型机械结构的模态参数测试系统

模态测试技术是机械工程专业高年级本科生和研究生教学中的重要学习内容.为了从实践上验证模态分析相关理论的正确性,掌握基本的模态测试方法,该文以瞬态激励法为基础,对悬臂梁结构进行了模态参数测试,给出了瞬态激励测试悬臂梁部件的基本实验步骤,获得了悬臂梁结构的一阶及二阶固有频率和振型.同时,对实验结果进行了必要的分析讨论.该研究将为模态测试的实验教学提供一种实用的实验方法,也为瞬态激励法的实际工程应用提供基础.     

基于模态振型和L1正则化的结构损伤识别

考虑到基于2范数的正则化算法存在对结构识别结果过度光滑的效果,提出了基于模态振与L1正则化的损伤识别方法。以—2D简支梁有限元模型为数值算例,比较了使用不同振型数不同损伤程度对损伤识别效果的影响。数值模拟结果表明,对于多损伤工况,当损伤结构的振型数和无损结构的振型数乘积数大于6时,能较好地进行损伤定位,并能对损伤程度给出定性的描述。     

基于旋转子空间算法的桥梁损伤识别

本文把基于旋转子空间算法的模态参数识别引入到梁桥结构损伤识别中。主要介绍了旋转子空间算法用于桥梁损伤识别的基本理论。旋转子空间算法是基于结构的有限元模型,利用矩阵变换的方法,将损伤位置和损伤程度问题区分开来,实际应用表明,只需利用一阶频率和振型,就可以识别桥的主要损伤位置和损伤程度。     

基于广义柔度曲率熵的斜拉桥损伤识别方法研究

为了进一步验证广义柔度曲率信息熵损伤指标在斜拉桥上的可行性,针对某工程实例的独塔斜拉桥进行有限元模拟分析。通过有限元对桥梁两跨跨中和3/4跨模拟不同的损伤程度工况,并引入5%、10%、12%噪声对基于广义柔度曲率信息熵方法进行抗噪性验证。结果表明：广义柔度曲率矩阵信息熵损伤识别方法可准确有效地识别出斜拉桥两边跨不同损伤程度的单点和多点损伤,并可根据损伤位置峰值的大小预测桥梁结构的损伤程度,同时该方法在10%噪声环境下仍然具有良好的损伤识别效果,从而验证了该损伤指标在斜拉桥损伤识别运用中具有良好的效果。     

不同跨径组合的三跨连续梁的模态分析试验

分析计算三跨等截面等跨连续梁的固有频率和振型,探讨不同跨径组合三跨连续梁振型的区别,并讨论冲击系数的取值。用Midas有限元软件进行分析计算,采用槽型梁作为连续梁模型,以钢辊轴作为支承,为并用DASP模态分析设备对试验模型进行模态分析,得到不同跨径组合下连续梁的前三阶频率及其振型,并将试验结果与Midas计算结果进行对比,证实振型变化的真实性。结果表明,第二、三阶振型随着跨径组合的变化会出现转折,支座处振型的曲率发生变化;考虑跨中支座正弯矩效应时,冲击系数按照《桥规》采用基频计算;考虑中支座负弯矩效应时,冲击系数应采用第二或第三阶频率计算。     

基于特征曲率的模型桥结构损伤识别试验

为探索桥梁结构损伤与桥面形态的关系,在实验室内利用提取模型桥桥面特征曲率的方法,开展了判定桥梁结构出现损伤位置及程度的试验。首先,采用徕卡Nova Ms50三维激光扫描系统对有机玻璃模型桥面扫描。在多级损伤工况下,将传统位移计测量数据与扫描获取得到桥面几何形态点云数据进行了对比。从理论层面上对基于特征曲率的桥梁结构损伤识别进行了分析,并提取了实测桥面特征截面的挠度曲线。结果可直观看出:曲率曲线在结构损伤处出现突变,且随损伤程度的增加,挠度曲率曲线突变峰值也发生了相应的增大。     

五等跨连续梁模态分析试验及冲击系数

分析计算五等跨连续梁的固有频率和振型,探讨连续梁桥冲击系数与其固有频率和振型的关系,并进行了连续梁振动试验,试验模型采用槽型梁,支撑方式采用钢锟轴支撑,试验结果运用DASP模态分析软件进行处理,得到五等跨连续梁的前5阶振型及频率。利用Midas有限元分析软件对连续梁进行有限元分析,将其计算结果与试验结果进行对比,证实振型变化的真实性。经过试验分析,连续梁的前5阶振型最大曲率位置被确定,结合规范讨论计算冲击系数时结构固有频率的选取。结果表明:当计算跨中正弯矩效应时,冲击系数宜按照《桥规》采用基频计算;当计算中支座负弯矩效应时,冲击系数应采用第3阶频率。