【摘要】：機械結構中存在損傷可能會影響機器的安全性、可靠性和正常使用壽命,特別是對一些復雜機械結構在承受疲勞載荷作用下,隨著損傷的不斷積累,機械結構中會存在巨大安全隱患,甚至造成重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。確定機械結構中是否存在損傷以及判別損傷的位置,對機械結構的及時修護和安全使用具有重大的工程價值和經(jīng)濟效益。 本文論述和研究了基于動力參數(shù)變化的損傷識別理論和方法,對機械結構進行了有限元的損傷數(shù)值模擬分析和實驗研究,具體研究內(nèi)容如下： (1)本文基于振動理論和有限單元法,從柔度的定義出發(fā)推導了位移柔度矩陣和應變?nèi)岫染仃?從物理意義上闡明了應變?nèi)岫染仃囍懈鱾�元素的意義；結合光纖光柵(FBG)應變傳感器,提出了適于FBG傳感的均勻載荷下應變場(SFUL)參數(shù),根據(jù)損傷前后SFUL的變化,即SFI指數(shù)分布圖來識別損傷。 (2)對應變?nèi)岫染仃嘑ε和均勻載荷下的應變場SFUL的收斂性進行了分析,結果顯示只用前四階應變模態(tài)信息就能到良好的精度。 (3)采用MATLAB軟件作為編程平臺,對桁架和薄板結構進行了損傷數(shù)值模擬研究,提取前四階應變模態(tài)信息,構造了均勻載荷下應變場SFUL參數(shù),利用損傷前后的SFUL參數(shù)變化來識別結構中的單個和多個損傷。對于薄板類結構,當結構未損狀態(tài)信息缺乏時,介紹了一種間隙平滑(GST)技術來增強SFI指數(shù)的損傷識別能力。 (4)考慮在實際測試數(shù)據(jù)中可能混入環(huán)境噪聲,模擬了噪聲對損傷識別結果的影響。 (5)利用光纖光柵傳感,通過對薄板結構的應變模態(tài)分析驗證基于應變?nèi)岫染仃嚀p傷識別技術的可靠性。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH165.3

【參考文獻】

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本文編號：2579178