基于Hilbert譜靈敏度的鋼框架結(jié)構(gòu)螺栓松動(dòng)損傷識(shí)別研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-03 20:46
在鋼框架結(jié)構(gòu)中,螺栓連接是一種十分常見(jiàn)的連接方式,螺栓的存在會(huì)使結(jié)構(gòu)在連接部分產(chǎn)生局部剛度和阻尼的不連續(xù),在非平穩(wěn)振動(dòng)荷載作用下可能發(fā)生黏著滑動(dòng)和間隙碰撞的非線性行為,在這些行為影響下,結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)會(huì)表現(xiàn)出復(fù)雜的非線性振動(dòng)現(xiàn)象。傅里葉變換和小波包變換都只能處理平穩(wěn)的線性信號(hào),而HHT是一種新的具有很強(qiáng)自適應(yīng)性的處理非平穩(wěn)、非線性信號(hào)的方法。本文采用基于Hilbert譜靈敏度的框架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法,用有限元分析軟件對(duì)一個(gè)四層鋼框架結(jié)構(gòu)的完好狀態(tài)和不同損傷狀態(tài)進(jìn)行數(shù)值模擬和分析,并對(duì)四層的組裝式平面框架模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,得到了以下幾點(diǎn)結(jié)論:(1)螺栓連接結(jié)構(gòu)的模型可以采用二自由度的簡(jiǎn)化模型,將螺栓連接部位看做是一個(gè)單元,這個(gè)單元兩端只有彎曲剛度,可以看做是一個(gè)非線性彈簧,單元兩端只有相對(duì)轉(zhuǎn)角,沒(méi)有相對(duì)位移,通過(guò)對(duì)一個(gè)懸臂梁進(jìn)行數(shù)值模擬分析,對(duì)比無(wú)螺栓連接結(jié)構(gòu)和螺栓連接結(jié)構(gòu)模型的位移響應(yīng)曲線,結(jié)果具有較高的可靠性。(2)當(dāng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)表現(xiàn)出復(fù)雜的非線性振動(dòng)特性時(shí),結(jié)構(gòu)反應(yīng)進(jìn)入彈塑性階段,結(jié)構(gòu)構(gòu)件也會(huì)出現(xiàn)彈塑性變形,此時(shí)結(jié)構(gòu)抗力和位移不再保持線性關(guān)系:Fs?K0*?u...
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 論文研究背景
1.2 結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究現(xiàn)狀
1.2.1 引言
1.2.2 正問(wèn)題、反問(wèn)題
1.2.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 希爾伯特-黃變換基本理論
2.1 引言
2.2 總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解
2.2.1 固有模態(tài)函數(shù)(IMF)
2.2.2 EMD的模態(tài)混疊問(wèn)題
2.2.3 總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)
2.3 Hilbert譜分析(HSA)
2.3.1 瞬時(shí)頻率
2.3.2 Hilbert譜
2.4 HHT的的優(yōu)點(diǎn)和不足
2.4.1 HHT的的優(yōu)點(diǎn)
2.4.2 HHT的的不足之處
2.5 經(jīng)典算例的仿真分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于Hilbert譜靈敏度分析的損傷識(shí)別
3.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)Hilbert譜概念
3.2 基于Hilbert譜靈敏度分析的損傷識(shí)別方法
3.3 本章小結(jié)
第4章 框架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別數(shù)值仿真分析
4.1 引言
4.2 螺栓連接結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力學(xué)模型的建立
4.2.1 螺栓連接結(jié)構(gòu)非線性模型的建立
4.2.2 螺栓連接結(jié)構(gòu)的M-φ曲線
4.3 數(shù)值模擬研究
4.3.1 計(jì)算模型
4.3.2 不同工況下的損傷識(shí)別
4.4 本章小結(jié)
第5章 框架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別實(shí)驗(yàn)研究
5.1 實(shí)驗(yàn)方案
5.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
5.1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.2.1 單一損傷工況結(jié)果及分析
5.2.2 多損傷工況結(jié)果及分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足之處和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫度影響下基于曲率模態(tài)的梁式橋損傷識(shí)別[J]. 周奎,申美玲. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]基于模態(tài)曲率法的簡(jiǎn)支梁損傷識(shí)別[J]. 王鑫. 天水師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]基于模態(tài)柔度矩陣識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷方法研究[J]. 劉小燕,姜太新,王光輝. 長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]基于模態(tài)應(yīng)變能法功能梯度Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁模型對(duì)損傷識(shí)別的影響分析[J]. 岳世燕,楊真真,謝峰,黃立新. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2017(02)
[5]基于曲率模態(tài)的鋼管混凝土拱橋吊桿損傷識(shí)別[J]. 邵元,孫宗光,陳一飛. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]Hilbert-Huang變換中的模態(tài)混疊問(wèn)題[J]. 曹瑩,段玉波,劉繼承. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(03)
[7]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸獾目蚣芙Y(jié)構(gòu)螺栓松動(dòng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 周文強(qiáng),肖黎,屈文忠. 振動(dòng)與沖擊. 2016(08)
[8]基于頻響函數(shù)的剛架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[J]. 荊斌,張穎,陸微微. 山西建筑. 2016(03)
[9]基于模態(tài)應(yīng)變能變化率法的Euler-Bernoulli功能梯度梁的損傷識(shí)別[J]. 黃立新,楊真真,趙文舉. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2015(08)
[10]基于改進(jìn)Hilbert-Huang變換的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究[J]. 任宜春,翁璞. 振動(dòng)與沖擊. 2015(18)
博士論文
[1]溫度影響下鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋動(dòng)力特性分析與損傷識(shí)別方法研究[D]. 王賢強(qiáng).吉林大學(xué) 2017
[2]HHT算法改進(jìn)及其在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 梁岳.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2016
[3]基于振動(dòng)信息的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的幾種新方法[D]. 安永輝.大連理工大學(xué) 2013
[4]工程結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的反問(wèn)題研究[D]. 聞驥駿.武漢理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于頻響函數(shù)的框架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 趙琪.河北大學(xué) 2017
[2]基于頻率變化的張弦結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別[D]. 孫振亞.北京交通大學(xué) 2016
[3]基于CEEMD和PCA的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理研究與應(yīng)用[D]. 陳玲娜.吉林大學(xué) 2016
[4]基于柔度矩陣的簡(jiǎn)支梁橋評(píng)定及損傷識(shí)別方法[D]. 宋若雨.北京交通大學(xué) 2016
[5]基于頻響函數(shù)和模型修正的損傷識(shí)別方法研究[D]. 荊斌.河北大學(xué) 2016
[6]基于頻響函數(shù)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法[D]. 潘曉威.河北大學(xué) 2015
[7]基于Hilbert-Huang變換的結(jié)構(gòu)非線性識(shí)別研究[D]. 王立巖.大連理工大學(xué) 2015
[8]環(huán)境激勵(lì)下基于小波包能量譜的鋼框架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 劉凌宇.西安建筑科技大學(xué) 2015
[9]基于殘余力向量的平面桁架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 毛卓能.河北大學(xué) 2014
[10]基于模態(tài)參數(shù)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 徐丹丹.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3655617
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 論文研究背景
1.2 結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究現(xiàn)狀
1.2.1 引言
1.2.2 正問(wèn)題、反問(wèn)題
1.2.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 希爾伯特-黃變換基本理論
2.1 引言
2.2 總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解
2.2.1 固有模態(tài)函數(shù)(IMF)
2.2.2 EMD的模態(tài)混疊問(wèn)題
2.2.3 總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)
2.3 Hilbert譜分析(HSA)
2.3.1 瞬時(shí)頻率
2.3.2 Hilbert譜
2.4 HHT的的優(yōu)點(diǎn)和不足
2.4.1 HHT的的優(yōu)點(diǎn)
2.4.2 HHT的的不足之處
2.5 經(jīng)典算例的仿真分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于Hilbert譜靈敏度分析的損傷識(shí)別
3.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)Hilbert譜概念
3.2 基于Hilbert譜靈敏度分析的損傷識(shí)別方法
3.3 本章小結(jié)
第4章 框架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別數(shù)值仿真分析
4.1 引言
4.2 螺栓連接結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力學(xué)模型的建立
4.2.1 螺栓連接結(jié)構(gòu)非線性模型的建立
4.2.2 螺栓連接結(jié)構(gòu)的M-φ曲線
4.3 數(shù)值模擬研究
4.3.1 計(jì)算模型
4.3.2 不同工況下的損傷識(shí)別
4.4 本章小結(jié)
第5章 框架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別實(shí)驗(yàn)研究
5.1 實(shí)驗(yàn)方案
5.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
5.1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.2.1 單一損傷工況結(jié)果及分析
5.2.2 多損傷工況結(jié)果及分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足之處和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫度影響下基于曲率模態(tài)的梁式橋損傷識(shí)別[J]. 周奎,申美玲. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]基于模態(tài)曲率法的簡(jiǎn)支梁損傷識(shí)別[J]. 王鑫. 天水師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]基于模態(tài)柔度矩陣識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷方法研究[J]. 劉小燕,姜太新,王光輝. 長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]基于模態(tài)應(yīng)變能法功能梯度Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁模型對(duì)損傷識(shí)別的影響分析[J]. 岳世燕,楊真真,謝峰,黃立新. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2017(02)
[5]基于曲率模態(tài)的鋼管混凝土拱橋吊桿損傷識(shí)別[J]. 邵元,孫宗光,陳一飛. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]Hilbert-Huang變換中的模態(tài)混疊問(wèn)題[J]. 曹瑩,段玉波,劉繼承. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(03)
[7]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸獾目蚣芙Y(jié)構(gòu)螺栓松動(dòng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 周文強(qiáng),肖黎,屈文忠. 振動(dòng)與沖擊. 2016(08)
[8]基于頻響函數(shù)的剛架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[J]. 荊斌,張穎,陸微微. 山西建筑. 2016(03)
[9]基于模態(tài)應(yīng)變能變化率法的Euler-Bernoulli功能梯度梁的損傷識(shí)別[J]. 黃立新,楊真真,趙文舉. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2015(08)
[10]基于改進(jìn)Hilbert-Huang變換的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究[J]. 任宜春,翁璞. 振動(dòng)與沖擊. 2015(18)
博士論文
[1]溫度影響下鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋動(dòng)力特性分析與損傷識(shí)別方法研究[D]. 王賢強(qiáng).吉林大學(xué) 2017
[2]HHT算法改進(jìn)及其在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 梁岳.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2016
[3]基于振動(dòng)信息的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的幾種新方法[D]. 安永輝.大連理工大學(xué) 2013
[4]工程結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的反問(wèn)題研究[D]. 聞驥駿.武漢理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于頻響函數(shù)的框架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 趙琪.河北大學(xué) 2017
[2]基于頻率變化的張弦結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別[D]. 孫振亞.北京交通大學(xué) 2016
[3]基于CEEMD和PCA的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理研究與應(yīng)用[D]. 陳玲娜.吉林大學(xué) 2016
[4]基于柔度矩陣的簡(jiǎn)支梁橋評(píng)定及損傷識(shí)別方法[D]. 宋若雨.北京交通大學(xué) 2016
[5]基于頻響函數(shù)和模型修正的損傷識(shí)別方法研究[D]. 荊斌.河北大學(xué) 2016
[6]基于頻響函數(shù)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法[D]. 潘曉威.河北大學(xué) 2015
[7]基于Hilbert-Huang變換的結(jié)構(gòu)非線性識(shí)別研究[D]. 王立巖.大連理工大學(xué) 2015
[8]環(huán)境激勵(lì)下基于小波包能量譜的鋼框架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 劉凌宇.西安建筑科技大學(xué) 2015
[9]基于殘余力向量的平面桁架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 毛卓能.河北大學(xué) 2014
[10]基于模態(tài)參數(shù)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 徐丹丹.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3655617
本文鏈接:http://sikaile.net/jixiegongchenglunwen/3655617.html
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