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基于应变测试的结构损伤诊断

作　者: 张翌娜
导　师: 宋建学
学　校: 郑州大学
专　业: 结构工程
关键词: 损伤诊断参数辨识工作模态参数应变流激振动
分类号: TU312.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 19次
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内容摘要

工程结构的损伤诊断与安全监测是近些年工程界关心的热点问题之一,为加强该方面的研究,国家已将“重大灾害监测和防御”、“重大生产事故预警与救援”列入国家中长期科技发展规划的“公共安全”重点领域及其优先发展主题。基于此,本文以泄流激励下的悬臂梁结构为研究对象,开展了基于应变测试的结构工作模态参数时域辨识与损伤诊断研究,为大型结构的损伤诊断与安全监测研究奠定基础。研究内容主要包括以下几方面：(1)通过数值算例,得出应变模态、应变模态差等损伤标识量可以作为判别结构是否存在损伤的依据,并可进行损伤定位；(2)研究基于应变测试的随机子空间方法,并对泄流激励下的悬臂梁结构进行工作模态参数时域辨识研究；(3)通过应变测试,选取损伤敏感特征量,对悬臂梁结构进行损伤诊断研究。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-15
  1.1 问题的提出  10-11
  1.2 国内外研究现状及分析  11-14
    1.2.1 模态参数辨识研究  11-13
    1.2.2 结构损伤诊断研究  13-14
  1.3 本文主要研究内容  14-15
2 结构振动测试信号处理  15-26
  2.1 结构振动类型的划分  15-16
  2.2 随机振动信号的处理方法  16-24
    2.2.1 消除多项式趋势项  16-17
    2.2.2 采样数据的平滑处理  17-19
    2.2.3 随机振动信号的统计方法  19-21
    2.2.4 随机振动信号的滤波方法  21-23
    2.2.5 随机振动信号的频谱分析方法  23-24
  2.3 本章小结  24-26
3 结构工作模态参数辨识理论与仿真  26-35
  3.1 动力系统的状态空间方程描述  26-29
    3.1.1 动力系统连续状态空间方程描述  26-27
    3.1.2 动力系统离散状态空间方程描述  27-28
    3.1.3 动力系统随机状态空间方程描述  28-29
  3.2 基于随机子空间算法的模态参数辨识理论  29-31
    3.2.1 随机子空间算法原理  29-31
    3.2.2 系统模态参数辨识  31
  3.3 基于奇异熵增量的系统定阶方法  31-32
  3.4 仿真实例  32-34
  3.5 本章小结  34-35
4 基于应变模态的结构损伤诊断理论与仿真  35-45
  4.1 应变模态分析理论  35-37
  4.2 损伤诊断仿真实例  37-44
    4.2.1 结构损伤对悬臂梁的固有模态频率的影响  38-40
    4.2.2 悬臂梁结构的应变模态分析  40-44
  4.3 本章小结  44-45
5 基于应变测试的结构损伤诊断试验研究  45-62
  5.1 参数辨识与损伤诊断流程  45
  5.2 振动传感器及选择  45-47
    5.2.1 振动传感器分类  45-46
    5.2.2 电阻应变式传感器  46-47
    5.2.3 试验传感器选择  47
  5.3 模型试验研究  47-61
    5.3.1 试验概况  47-50
    5.3.2 应变测试信号分析  50-52
    5.3.3 结构振动模态分析  52-55
    5.3.4 损伤诊断研究  55-61
  5.4 本章小结  61-62
6 结论与展望  62-64
  6.1 结论  62
  6.2 展望  62-64
参考文献  64-67
发表论文情况  67-68
致谢  68

基于应变测试的结构损伤诊断

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