采用应变模态柔度曲率差识别结构损伤

doi:10.3969/j.issn.1007-2985.2014.05.010

journal6 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 37-42.DOI: 10.3969/j.issn.1007-2985.2014.05.010

采用应变模态柔度曲率差识别结构损伤

卓德兵，陶杰

(1.吉首大学城乡资源与规划学院，湖南张家界 427000；2.山东电力工程咨询院有限公司，山东济南 250013)

出版日期:2014-09-25 发布日期:2014-10-30
作者简介:卓德兵（1985-），男，湖南张家界人，吉首大学城乡资源与规划学院助教，工学硕士，主要从事工程结构抗震与结构健康检测研究.
基金资助:
吉首大学2013年校级科研项目（13JD014）

Structural Damage Identification Based on Strain Modal Flexibility Curvature

ZHUO De-Bing, TAO Jie

（1.College of Resources and Planning Sciences,Jishou University,Zhangjiajie 427000,Hunan China;2.Shandong Consultant Co. LTD of Electric Engineering,Jinan 250013,China）

Online:2014-09-25 Published:2014-10-30

摘要/Abstract

摘要：用随机子空间法从结构的响应信号中提取模态参数，构建模态柔度曲率差MFC进行损伤识别.通过简支梁线单元模型仿真算例，对比了位移模态与应变模态识别损伤的效果，并由实体单元模型仿真算例考察了应变信号采集位置对损伤识别效果的影响.结果表明，应变模态应用于损伤识别在抵抗噪声方面优于位移模态，但应变信号的测点需要靠近损伤的位置.

关键词： 应变模态, 随机子空间法, 损伤识别, 模态柔度曲率差

Abstract: Stochastic subspace identification was utilized to extract modal parameters from the structural response signals,by which the modal flexibility curvature (MFC) was constructed to detect structural damage.A numerical model of simple beam using line elements was employed to compare the results between the displacement modes and strain modes by means of the above procedure.In addition,a simple beam model constructed by solid elements was also used to investigate the effect of recorded locations of strain signals on the damage identification.The results show that the strain modes are better than displacement modes in locating damage under the effect of noise;however,the recorded places of strain signals should be near the damaged parts.

Key words: strain mode, stochastic subspace identification, damage identification, modal flexibility curvature

卓德兵, 陶杰. 采用应变模态柔度曲率差识别结构损伤[J]. journal6, 2014, 35(5): 37-42.

ZHUO De-Bing, TAO Jie. Structural Damage Identification Based on Strain Modal Flexibility Curvature[J]. journal6, 2014, 35(5): 37-42.

参考文献

[1] HOON SOHN，CHARIES R FARRAR，FRANCOIS HEMEZ,et al.A Review of Structural Health Monitoring Literature:1996—2001[R].Los Alamos National Laboratory Report LA-13976-MS,2002.

[2] 董聪，丁辉，高嵩.结构损伤识别和定位的基本原理和方法[J].中国铁道科学，1999，20(3):89-94.

[3] 姜德生，罗裴，梁磊.光纤布拉格光栅传感器与基于应变模态理论的结构损伤识别[J].传感器技术，2003(2):17-19.

[4] 陆秋海，周舟，李德葆，等.结构应变模态辨识的特征系统实现方法[J].机械强度，2004，26(1):001-005.

[5] 顾培英，丁伟农.模态试验在梁损伤诊断中的应用研究[J].振动与冲击，2004，23(3):60-63.

[6] 顾培英，陈厚群，李同春，等.用应变模态技术诊断梁结构的损伤[J].地震工程与工程振动，2005，25(4):50-53.

[7] 顾培英，陈厚群，李同春，等.基于应变模态差分原理的直接定位损伤指标法[J].振动与冲击，2006，25(4):13-17.

[8] 瞿伟廉，秦文科.输电塔法兰联结节点螺栓松动损伤诊断改进的模糊模式识别方法[J].地震工程与工程振动，2006，26(6):138-143.

[9] 陈晓强，朱宏平，閤东东.基于伪比能的梁式结构损伤识别[J].振动与冲击，2008，27(2):29-33.

[10] PEETERS B,MAECK J,ROECK G D.Vibration-Based Damage Detection in Civil Engineering:Excitation Sources and Temperature Effects[J].Smart Materials and Structures,2001,10:518-527.

[11] A DERAEMAEKER,E REYNDERS，G DE ROECK，et al.Vibration-Based Structural Health Monitoring Using Output-Only Measurements Under Changing Environment[J].Mechanical Systems and Signal Processing,2008,22:34-56.

[12] 彭细荣，路新瀛，陈肇元.结构应变模态识别的随机子空间方法[J].振动与冲击，2008，27(6):4-6.

[13] 曹晖，林秀萍.结构损伤识别中噪声的模拟[J].振动与冲击，2010，29(5):106-109.

[14] 陶杰.基于随机子空间方法的结构模态分析及损伤识别[D].重庆：重庆大学，2009.

[15] 曹晖，MICHAEL I FRISWELL.基于模态柔度曲率的损伤检测方法[J].工程力学，2006，23(4):33-38.

采用应变模态柔度曲率差识别结构损伤

Structural Damage Identification Based on Strain Modal Flexibility Curvature

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[1]	管德清, 廖俊文, 吴兆. 基于应变模态小波神经网络的结构损伤识别方法[J]. journal6, 2015, 36(3): 45-51.
[2]	肖调生, 阳勇 . 结构损伤识别的柔度差值曲率法[J]. journal6, 2006, 27(2): 74-76.
[3]	仲伟秋, 贡金鑫, 刘毅. 基于子空间旋转算法的实桥损伤识别[J]. journal6, 2004, 25(2): 15-20.