【摘要】：機(jī)械結(jié)構(gòu)中存在損傷可能會(huì)影響機(jī)器的安全性、可靠性和正常使用壽命,特別是對(duì)一些復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)在承受疲勞載荷作用下,隨著損傷的不斷積累,機(jī)械結(jié)構(gòu)中會(huì)存在巨大安全隱患,甚至造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。確定機(jī)械結(jié)構(gòu)中是否存在損傷以及判別損傷的位置,對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的及時(shí)修護(hù)和安全使用具有重大的工程價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。 本文論述和研究了基于動(dòng)力參數(shù)變化的損傷識(shí)別理論和方法,對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元的損傷數(shù)值模擬分析和實(shí)驗(yàn)研究,具體研究?jī)?nèi)容如下： (1)本文基于振動(dòng)理論和有限單元法,從柔度的定義出發(fā)推導(dǎo)了位移柔度矩陣和應(yīng)變?nèi)岫染仃?從物理意義上闡明了應(yīng)變?nèi)岫染仃囍懈鱾�(gè)元素的意義；結(jié)合光纖光柵(FBG)應(yīng)變傳感器,提出了適于FBG傳感的均勻載荷下應(yīng)變場(chǎng)(SFUL)參數(shù),根據(jù)損傷前后SFUL的變化,即SFI指數(shù)分布圖來識(shí)別損傷。 (2)對(duì)應(yīng)變?nèi)岫染仃嘑ε和均勻載荷下的應(yīng)變場(chǎng)SFUL的收斂性進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示只用前四階應(yīng)變模態(tài)信息就能到良好的精度。 (3)采用MATLAB軟件作為編程平臺(tái),對(duì)桁架和薄板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了損傷數(shù)值模擬研究,提取前四階應(yīng)變模態(tài)信息,構(gòu)造了均勻載荷下應(yīng)變場(chǎng)SFUL參數(shù),利用損傷前后的SFUL參數(shù)變化來識(shí)別結(jié)構(gòu)中的單個(gè)和多個(gè)損傷。對(duì)于薄板類結(jié)構(gòu),當(dāng)結(jié)構(gòu)未損狀態(tài)信息缺乏時(shí),介紹了一種間隙平滑(GST)技術(shù)來增強(qiáng)SFI指數(shù)的損傷識(shí)別能力。 (4)考慮在實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)中可能混入環(huán)境噪聲,模擬了噪聲對(duì)損傷識(shí)別結(jié)果的影響。 (5)利用光纖光柵傳感,通過對(duì)薄板結(jié)構(gòu)的應(yīng)變模態(tài)分析驗(yàn)證基于應(yīng)變?nèi)岫染仃嚀p傷識(shí)別技術(shù)的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH165.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2579178