軌道結(jié)構(gòu)在列車動(dòng)荷載、溫度及其他環(huán)境因素的影響下將不可避免的出現(xiàn)一些病害,對列車運(yùn)行的舒適性和安全性造成不利的影響�；诮Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)信息的損傷識別方法利用了結(jié)構(gòu)最基本的動(dòng)力特性,在土木工程領(lǐng)域得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。然而由于軌道結(jié)構(gòu)損傷的隱蔽性和對結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)影響較小等特點(diǎn),目前要準(zhǔn)確的識別損傷還存在一定的困難。因此,針對軌道結(jié)構(gòu)損傷的特點(diǎn),本文研究基于虛擬變形法的附加虛擬質(zhì)量方法基本理論及其在軌道結(jié)構(gòu)損傷識別中的應(yīng)用。主要的研究內(nèi)容如下:（1）基于虛擬變形法的改進(jìn)目標(biāo)函數(shù)的損傷識別方法。利用結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)目標(biāo)函數(shù)中的頻率和振型項(xiàng),同時(shí)利用子結(jié)構(gòu)虛擬變形法快速計(jì)算結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng),避免優(yōu)化過程中結(jié)構(gòu)系統(tǒng)矩陣和特征值的重新計(jì)算,提高優(yōu)化效率,并用八層框架結(jié)構(gòu)在多種損傷工況下的數(shù)值模擬驗(yàn)證了方法的有效性。（2）基于結(jié)構(gòu)頻域響應(yīng)的虛擬質(zhì)量估計(jì)方法。在基于虛擬變形法的附加虛擬質(zhì)量方法的理論基礎(chǔ)上,研究在設(shè)定結(jié)構(gòu)激勵(lì)頻率的前提下,利用結(jié)構(gòu)頻率響應(yīng)確定結(jié)構(gòu)附加虛擬質(zhì)量的直接估計(jì)方法及改進(jìn)估計(jì)方法,并利用簡支梁模型給出了數(shù)值模擬的結(jié)果,驗(yàn)證了所提出方法的有效性。（3）軌道結(jié)構(gòu)三維有限元模型的... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 損傷識別方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于時(shí)域振動(dòng)響應(yīng)的損傷識別方法
        1.2.2 基于頻域響應(yīng)的損傷識別方法
        1.2.3 基于結(jié)構(gòu)模態(tài)的損傷識別方法
        1.2.4 基于附加物理參數(shù)的損傷識別方法
    1.3 無砟軌道結(jié)構(gòu)病害及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 無砟軌道結(jié)構(gòu)的病害
        1.3.2 無損檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 基于動(dòng)態(tài)響應(yīng)的軌道結(jié)構(gòu)損傷識別方法
    1.4 存在的問題和思考
    1.5 本文的研究內(nèi)容
2 一種基于虛擬變形法的改進(jìn)目標(biāo)函數(shù)與結(jié)構(gòu)損傷識別方法
    2.1 引言
    2.2 損傷識別中的傳統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)
    2.3 基于子結(jié)構(gòu)虛擬變形法的改進(jìn)目標(biāo)函數(shù)
        2.3.1 改進(jìn)的目標(biāo)函數(shù)
        2.3.2 頻域的子結(jié)構(gòu)虛擬變形法
        2.3.3 目標(biāo)函數(shù)中關(guān)鍵參數(shù)的選取
    2.4 數(shù)值模擬
        2.4.1 結(jié)構(gòu)模型建立
        2.4.2 結(jié)構(gòu)的響應(yīng)和模態(tài)識別
        2.4.3 選取虛擬變形及頻率響應(yīng)的快速計(jì)算
        2.4.4 結(jié)構(gòu)損傷識別
    2.5 本章小結(jié)
3 基于頻率響應(yīng)的虛擬質(zhì)量估計(jì)方法
    3.1 引言
    3.2 附加虛擬質(zhì)量估計(jì)方法
        3.2.1 附加虛擬質(zhì)量的基本思想
        3.2.2 附加虛擬質(zhì)量的直接估計(jì)方法
        3.2.3 附加虛擬質(zhì)量的改進(jìn)估計(jì)方法
        3.2.4 利用測試數(shù)據(jù)估計(jì)虛擬質(zhì)量
    3.3 基于附加虛擬質(zhì)量的損傷識別方法
        3.3.1 基于單個(gè)附加虛擬質(zhì)量的損傷判別
        3.3.2 基于多個(gè)附加虛擬質(zhì)量的損傷識別
    3.4 簡支梁模型的數(shù)值仿真和分析
        3.4.1 有限元模型的建立
        3.4.2 附加虛擬質(zhì)量與結(jié)構(gòu)頻率的規(guī)律分析
        3.4.3 虛擬質(zhì)量的估計(jì)
        3.4.4 損傷識別方法結(jié)果與分析
    3.5 單層軌道模型數(shù)值仿真與損傷快速定位
        3.5.1 模型的建立
        3.5.2 損傷定位方法
    3.6 本章小結(jié)
4 軌道結(jié)構(gòu)的有限元建模與分析
    4.1 引言
    4.2 軌道結(jié)構(gòu)有限元模型
        4.2.1 疊合梁模型
        4.2.2 梁-板模型
        4.2.3 梁-實(shí)體模型
    4.3 軌道結(jié)構(gòu)ANSYS有限元建模與分析
        4.3.1 模型參數(shù)
        4.3.2 單元類型選取與建模
        4.3.3 網(wǎng)格劃分
        4.3.4 邊界條件處理
        4.3.5 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析
    4.4 本章小結(jié)
5 基于附加虛擬質(zhì)量的軌道結(jié)構(gòu)損傷識別
    5.1 引言
    5.2 三維有限元模型的簡化
        5.2.1 簡化模型的建立
        5.2.2 結(jié)構(gòu)模型縮聚
    5.3 軌道結(jié)構(gòu)損傷識別
        5.3.1 子結(jié)構(gòu)劃分
        5.3.2 結(jié)構(gòu)層間損傷分析
        5.3.3 結(jié)構(gòu)激勵(lì)和響應(yīng)
        5.3.4 結(jié)構(gòu)損傷識別
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]無砟軌道板脫空檢測技術(shù)研究[J]. 吳佳曄,王濤,張遠(yuǎn)軍.  鐵道建筑. 2017(12)
[2]鋼軌損傷的無線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 王文皞,王海濤,胡泮,劉強(qiáng),田貴云,郭瑞鵬.  無損檢測. 2017(11)
[3]基于模型修正理論和頻響函數(shù)模式置信準(zhǔn)則的簡支梁損傷動(dòng)力評估方法[J]. 戰(zhàn)家旺,李明,盧洋,閆宇智.  土木工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[4]基于聲發(fā)射及小波奇異性的鋼軌損傷檢測[J]. 宋陽,吳凡,劉德扣,劉曉舟,倪一清.  振動(dòng)與沖擊. 2017(02)
[5]基于沖擊回波法識別無砟軌道混凝土結(jié)構(gòu)中的蜂窩傷損深度研究[J]. 胡志鵬.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2016(10)
[6]基于振動(dòng)傳遞率函數(shù)與統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)的海洋平臺結(jié)構(gòu)損傷識別研究[J]. 刁延松,徐東鋒,徐菁,毛輝.  振動(dòng)與沖擊. 2016(02)
[7]CRTSⅠ型板式無砟軌道脫空狀態(tài)對結(jié)構(gòu)模態(tài)的影響[J]. 郭利康,張四放,楊榮山,趙坪銳,任娟娟.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2015(09)
[8]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)科學(xué)與工程[J]. 李惠,鮑躍全,李順龍,張東昱.  工程力學(xué). 2015(08)
[9]基于不完備實(shí)測模態(tài)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)損傷識別方法研究[J]. 李世龍,馬立元,田海雷,李永軍.  振動(dòng)與沖擊. 2015(03)
[10]輸入未知條件下基于自適應(yīng)廣義卡爾曼濾波的結(jié)構(gòu)損傷識別[J]. 穆騰飛,周麗.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2014(06)

博士論文
[1]基于沖擊振動(dòng)的橋梁快速測試方法與理論創(chuàng)新[D]. 夏琪.東南大學(xué) 2017
[2]高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)傷損行為及其對動(dòng)態(tài)性能的影響[D]. 朱勝陽.西南交通大學(xué) 2015
[3]CRTSⅡ型板式軌道層間損傷及其影響研究[D]. 李培剛.西南交通大學(xué) 2015
[4]基于聲發(fā)射技術(shù)的鋼軌傷損檢測與判別研究[D]. 章欣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)受力及輪軌動(dòng)力作用分析[D]. 羅震.西南交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于振動(dòng)響應(yīng)的軌道板裂縫損傷識別研究[D]. 張玉紅.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[2]基于模態(tài)參數(shù)的無砟軌道道床板層間脫空識別研究[D]. 趙佳.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[3]高速鐵路路基病害雷達(dá)檢測技術(shù)應(yīng)用與研究[D]. 王虎.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[4]基于附加虛擬結(jié)構(gòu)構(gòu)造的貝葉斯損傷識別方法[D]. 王真真.大連理工大學(xué) 2016
[5]病害對高速鐵路無砟軌道動(dòng)態(tài)性能的影響[D]. 于龍波.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[6]鋼軌無損檢測方法及損傷定位初步研究[D]. 宋陽.上海交通大學(xué) 2016
[7]高架橋基礎(chǔ)上高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)受力分析[D]. 楊薪.東南大學(xué) 2015
[8]基于模態(tài)曲率和沖擊回波法識別無砟軌道混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部傷損[D]. 胡志鵬.西南交通大學(xué) 2015
[9]鋼軌扣件松脫檢測信號的HHT分析方法[D]. 張麗華.大連理工大學(xué) 2014
[10]CA砂漿疲勞損傷及其對軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)影響分析[D]. 羅偉.浙江工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3065064