發(fā)布時(shí)間：2018-06-30 02:26

  本文選題：模型修正 + 最小秩　； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)不斷向大跨、高聳、組合結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，對(duì)大型復(fù)雜的重要工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)已成為一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別和結(jié)構(gòu)有限元模型修正是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的重要組成部分，而且結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別大多基于結(jié)構(gòu)有限元模型，可見(jiàn)確保結(jié)構(gòu)有限元模型的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，發(fā)展有限元模型修正技術(shù)是必要和迫切的。 近年來(lái)結(jié)構(gòu)有限元模型修正方法得到了快速發(fā)展，發(fā)展了一系列結(jié)構(gòu)有限元模型修正方法，但大多有限元模型修正方法的修正結(jié)果過(guò)于平滑，不能凸顯結(jié)構(gòu)損傷的局部性。針對(duì)結(jié)構(gòu)有限元模型損傷的局部性問(wèn)題，本文研究了基于最小秩的結(jié)構(gòu)有限元模型修正方法。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下。 針對(duì)結(jié)構(gòu)有限元模型修正中損傷的局部性問(wèn)題，發(fā)展了一種基于最小秩的結(jié)構(gòu)有限元模型修正方法。同時(shí)分別采用模型縮聚和模態(tài)擴(kuò)展方法，，研究實(shí)測(cè)自由度不完整情況下的最小秩模型修正方法，擴(kuò)展了最小秩模型修正方法的應(yīng)用。 文中利用一級(jí)矩陣的概念推導(dǎo)了結(jié)構(gòu)剛度連接矩陣，相比之前的靈敏度求解方法，使得計(jì)算過(guò)程變得簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確。同時(shí)改進(jìn)了結(jié)構(gòu)損傷單元數(shù)的判斷方法，使損傷單元數(shù)的確定能夠更加準(zhǔn)確。 最后利用平面鋼桁架和平面簡(jiǎn)支梁有限元模型進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬結(jié)果表明：在不同噪聲水平下基于最小秩的結(jié)構(gòu)有限元模型修正結(jié)果較準(zhǔn)確，且能很好地凸顯損傷的局部性；在實(shí)測(cè)自由度不完整的情況下，最小秩模型修正結(jié)果也能較好地凸顯損傷的局部性。
[Abstract]:With the development of economy and science and technology, the engineering structure has been developing to the direction of long span, towering and composite structure. It has become an inevitable trend to monitor the health of large and complex important engineering structures. Structural damage identification and structural finite element model modification are important parts in the field of structural health monitoring, and structural damage identification is mostly based on structural finite element model, so it is very important to ensure the accuracy of structural finite element model. It is necessary and urgent to develop finite element model modification technology. In recent years, structural finite element model modification methods have been developed rapidly, and a series of structural finite element model correction methods have been developed. However, the results of most of the finite element model modification methods are too smooth to highlight the localization of structural damage. In order to solve the local damage problem of finite element model, a method of structural finite element model modification based on minimum rank is studied in this paper. The main contents of this paper are as follows. In order to solve the local damage problem in structural finite element model modification, a structural finite element model correction method based on minimum rank is developed. At the same time, the method of model condensation and modal expansion is used to study the minimum rank model correction method under the condition of incomplete measured degree of freedom, which extends the application of the minimum rank model correction method. In this paper, the stiffness connection matrix of structure is derived by using the concept of first-order matrix. Compared with the previous sensitivity solution method, the calculation process becomes simple and accurate. At the same time, the method of judging the number of structural damage elements is improved, so that the determination of the number of damaged elements can be more accurate. Finally, the finite element model of plane steel truss and plane simply supported beam is simulated. The simulation results show that the finite element model of structure based on minimum rank is more accurate under different noise levels. And it can highlight the locality of damage well, and the result of minimum rank model correction can also better highlight the localization of damage when the measured degree of freedom is not complete.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU317

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本文編號(hào)：2084444