基于損傷定位向量法的機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于損傷定位向量法的機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:機(jī)械結(jié)構(gòu)在工作服役期間,由于受到諸如環(huán)境腐蝕、材料老化、載荷的長期疲勞效應(yīng)等眾多因素的影響,將會不斷累積損傷,結(jié)構(gòu)的局部損傷可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體性的迅速破壞,由此造成重大的安全事故,給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大的損失。因此,確定機(jī)械結(jié)構(gòu)中是否存在損傷以及定位損傷的位置,保證機(jī)械結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性,對機(jī)械結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行和及時(shí)修護(hù)具有重要的意義。 本文總結(jié)歸納了各類基于結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)的損傷識別方法的研究現(xiàn)狀以及其優(yōu)缺點(diǎn),介紹了光纖光柵的分布式應(yīng)變傳感原理,介紹了結(jié)構(gòu)的信號特征建模以及實(shí)驗(yàn)應(yīng)變模態(tài)分析理論,詳細(xì)推導(dǎo)了結(jié)構(gòu)的應(yīng)變?nèi)岫染仃嚨谋磉_(dá)式,深入研究了損傷定位向量法(DLVS)的損傷定位模型。 在ANSYS軟件中仿真分析了四角固定的薄板結(jié)構(gòu)基于損傷定位向量法的損傷識別過程,組建薄板結(jié)構(gòu)的應(yīng)變?nèi)岫染仃嚕瑢Y(jié)構(gòu)在損傷前后的應(yīng)變?nèi)岫染仃嚨牟罹仃囎銎娈愔捣纸,求解薄板有限元模型各單元在各組載荷向量作用下的應(yīng)變值,構(gòu)建規(guī)則化累積應(yīng)變標(biāo)識量(nsi)定位出薄板結(jié)構(gòu)單個(gè)和多個(gè)損傷的區(qū)域,,并探討了應(yīng)變檢測點(diǎn)的個(gè)數(shù)對損傷定位精度的影響。 在薄板結(jié)構(gòu)的損傷實(shí)驗(yàn)中,用鉆頭鉆孔和切割機(jī)切槽制備損傷,在薄板中心處進(jìn)行激振,用光纖光柵傳感器監(jiān)測各測點(diǎn)的應(yīng)變,在應(yīng)變?nèi)岫染仃嚨幕A(chǔ)上運(yùn)用損傷定位向量法定位出單個(gè)損傷和多個(gè)損傷出現(xiàn)的區(qū)域。
【關(guān)鍵詞】:機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別 應(yīng)變?nèi)岫染仃?/strong> 光纖光柵傳感 應(yīng)變模態(tài)分析 損傷定位向量法
【學(xué)位授予單位】:武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH165.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-20
- 1.1 課題的研究背景和意義8-9
- 1.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別原理的研究現(xiàn)狀9-16
- 1.2.1 基于固有頻率變化的機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別方法10-11
- 1.2.2 基于位移模態(tài)振型變化的機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別方法11-12
- 1.2.3 基于應(yīng)變模態(tài)振型變化的機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別方法12-13
- 1.2.4 基于應(yīng)變能變化的機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別方法13-14
- 1.2.5 基于應(yīng)變頻響函數(shù)的機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別方法14-15
- 1.2.6 基于應(yīng)變?nèi)岫染仃嚨臋C(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別方法15-16
- 1.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷信號測量及處理方法研究16-17
- 1.4 機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷的識別與定位方法研究17-18
- 1.5 目前研究中存在的問題18
- 1.6 本文的主要內(nèi)容18-20
- 第2章 機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別方法建模20-31
- 2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷信號特征建模20-21
- 2.2 基于應(yīng)變?nèi)岫染仃嚨臋C(jī)械結(jié)構(gòu)損傷的識別模型21-25
- 2.3 損傷定位向量法(DLVS)的損傷定位模型25-27
- 2.4 光纖光柵傳感器的應(yīng)變檢測原理27-29
- 2.5 光纖光柵傳感器的應(yīng)變分布式監(jiān)測原理29-30
- 2.6 本章小結(jié)30-31
- 第3章 機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別方法的仿真分析31-44
- 3.1 板結(jié)構(gòu)的基本假定和力學(xué)分析31-35
- 3.1.1 薄板結(jié)構(gòu)的應(yīng)變分量與擾度之間的關(guān)系33
- 3.1.2 薄板結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分量與擾度之間的關(guān)系33-35
- 3.2 基于ANSYS的薄板損傷識別仿真分析35-43
- 3.2.1 薄板結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析35-37
- 3.2.2 薄板結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)分析37-39
- 3.2.3 基于損傷定位向量法的薄板結(jié)構(gòu)損傷定位39-43
- 3.3 本章小結(jié)43-44
- 第4章 機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別實(shí)驗(yàn)44-57
- 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析原理44-50
- 4.1.1 位移模態(tài)分析理論45-50
- 4.1.2 應(yīng)變模態(tài)分析理論50
- 4.2 薄板的損傷實(shí)驗(yàn)研究50-56
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)研究所需的實(shí)驗(yàn)器材50-51
- 4.2.2 光纖光柵的粘貼方式和分布位置51-52
- 4.2.3 實(shí)驗(yàn)中薄板的激勵(lì)方式和系統(tǒng)組成52-53
- 4.2.4 薄板結(jié)構(gòu)損傷識別實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析53-56
- 4.3 本章小結(jié)56-57
- 第5章 結(jié)論與展望57-59
- 5.1 本文的主要工作和結(jié)論57-58
- 5.2 展望58-59
- 致謝59-60
- 參考文獻(xiàn)60-62
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于損傷定位向量法的機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:294972
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