隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展以及人類生活日益增長的需求,現(xiàn)代機(jī)械裝備與結(jié)構(gòu)正在向大型化、復(fù)雜化與自動化方向發(fā)展。 機(jī)械結(jié)構(gòu)在使用過程中,在承受工作載荷的作用以及各種突發(fā)性外在因素影響下可能發(fā)生局部損傷。當(dāng)局部損傷積累到一定程度時,會導(dǎo)致局部或整體結(jié)構(gòu)的失效。對于重要結(jié)構(gòu),損傷所導(dǎo)致的機(jī)械裝備與結(jié)構(gòu)的故障停機(jī)將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,乃至引發(fā)重大的災(zāi)難性事故。世界上不乏由于機(jī)械損傷導(dǎo)致災(zāi)難性事故的實例。對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷監(jiān)測與失效預(yù)警,將在很大程度上消除事故隱患和避免發(fā)生災(zāi)難性事故。因此,結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測與診斷方法的研究具有重要意義。 基于振動的結(jié)構(gòu)損傷檢測與診斷技術(shù)可實現(xiàn)在線損傷(特別是早期損傷)的定量檢測與診斷,從而保證在役設(shè)備與結(jié)構(gòu)的運行安全,并為近代預(yù)知維修提供可靠信息。因此,近年來這種技術(shù)得到迅速發(fā)展。其中以模型為基礎(chǔ)的方法能夠?qū)崟r、敏感地發(fā)現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)損傷所造成的結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的本質(zhì)變化,并有可能對損傷作定量評估,從而受到國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。 在基于結(jié)構(gòu)振動特性的損傷檢測方法中,常用和有效的一種方法是利用結(jié)構(gòu)定量模型(如模態(tài)模型)的參數(shù)檢測方法,如利用結(jié)構(gòu)...

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 損傷監(jiān)測研究的背景和意義
    1.2 結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測研究的內(nèi)容
    1.3 基于結(jié)構(gòu)振動特性的損傷檢測或監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于結(jié)構(gòu)振動特性的損傷檢測或監(jiān)測技術(shù)選取的參數(shù)
        1.3.2 模態(tài)綜合技術(shù)在損傷檢測或監(jiān)測上的應(yīng)用
        1.3.3 工作模態(tài)識別技術(shù)在損傷檢測或監(jiān)測上的應(yīng)用
        1.3.4 人工智能、遺傳算法在的結(jié)構(gòu)損傷檢測或監(jiān)測上的應(yīng)用
    1.4 運用虛擬樣機(jī)技術(shù)預(yù)測結(jié)構(gòu)易損傷位置
        1.4.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)概述
        1.4.2 結(jié)構(gòu)易損傷位置預(yù)測
    1.5 主要研究內(nèi)容和工作
第二章 虛擬樣機(jī)技術(shù)和損傷敏感參數(shù)分析
    2.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)與結(jié)構(gòu)易損傷位置預(yù)測
        2.1.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)概述
        2.1.2 結(jié)構(gòu)易損傷位置預(yù)測
        2.1.3 利用虛擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)易損傷位置預(yù)測的流程
    2.2 基于實驗?zāi)B(tài)分析的結(jié)構(gòu)動力有限元模型修改
        2.2.1 有限元模型建立及試算
        2.2.2 結(jié)構(gòu)模態(tài)實驗
        2.2.3 實驗?zāi)B(tài)與計算模態(tài)誤差分析
        2.2.4 有限元模型修改
    2.3 結(jié)構(gòu)損傷敏感參數(shù)分析
    2.4 結(jié)構(gòu)易損傷位置預(yù)測
        2.4.1 材料S-N曲線
        2.4.2 Miner線性累積損傷理論
        2.4.3 門形框架易損傷位置計算結(jié)果
    2.5 小結(jié)
第三章 結(jié)構(gòu)損傷導(dǎo)致的模態(tài)參數(shù)變化分析
    3.1 結(jié)構(gòu)損傷發(fā)生后結(jié)構(gòu)振動特征攝動
        3.1.1 結(jié)構(gòu)損傷的振動特征一階攝動
        3.1.2 結(jié)構(gòu)損傷的振動特征二階攝動
        3.1.3 當(dāng)i=s時C_s~((1))和C_s~((2))的確定
        3.1.4 結(jié)構(gòu)損傷發(fā)生后結(jié)構(gòu)振動特征
    3.2 結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測參數(shù)的選取
    3.3 門形框架結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位損傷模態(tài)頻率變化的有限元分析
        3.3.1 結(jié)構(gòu)損傷的有限元模型
        3.3.2 有損傷門形框架有限元模型計算
    3.4 門形框架結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位損傷模態(tài)實驗
    3.5 門形框架結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位損傷模態(tài)頻率漂移特征
        3.5.1 有損傷門形框架結(jié)構(gòu)有限元模型模態(tài)頻率漂移特征
        3.5.2 有損傷門形框架結(jié)構(gòu)實驗?zāi)B(tài)頻率漂移特征
        3.5.3 計算與實驗?zāi)B(tài)頻率漂移特征比較
    3.6 小結(jié)
第四章 子結(jié)構(gòu)耦合關(guān)系及結(jié)構(gòu)損傷信息分布
    4.1 基于頻響函數(shù)的子結(jié)構(gòu)綜合
    4.2 基于模態(tài)激勵的考慮連接動態(tài)特性的子結(jié)構(gòu)綜合
    4.3 考慮連接動態(tài)特性子結(jié)構(gòu)綜合后的頻響函數(shù)
    4.4 考慮連接動態(tài)特性子結(jié)構(gòu)間的相互影響
    4.5 子結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)及其包含的信息
    4.6 剛性連接的子結(jié)構(gòu)綜合
        4.6.1 子結(jié)構(gòu)及組合結(jié)構(gòu)的特征值
        4.6.2 子結(jié)構(gòu)及組合結(jié)構(gòu)傳遞函數(shù)
        4.6.3 子結(jié)構(gòu)剛度變化后結(jié)構(gòu)傳遞函數(shù)
    4.7 小結(jié)
第五章 工作模態(tài)參數(shù)辨識及不確定性分析
    5.1 工作模態(tài)分析技術(shù)概述
    5.2 工作模態(tài)參數(shù)識別的理論
    5.3 工作模態(tài)實驗與錘擊法模態(tài)實驗結(jié)果的不確定性
    5.4 有損傷門形框架結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率漂移歸一化向量的重新計算
    5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)化及試驗驗證
    6.1 傳感器優(yōu)化布置
        6.1.1 Fisher信息陣的構(gòu)建
        6.1.2 傳感器優(yōu)化布置的一些條件
        6.1.3 傳感器優(yōu)化布置
    6.2 損傷監(jiān)測檢驗
    6.3 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士期間發(fā)表的論文



本文編號：4014304