發(fā)布時(shí)間：2021-06-11 05:47

　　工程結(jié)構(gòu)在服役期間會(huì)出現(xiàn)各種形式的損傷,其結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)參數(shù)和能量傳播形式也會(huì)隨之產(chǎn)生一定的變化,因此基于振動(dòng)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別得到了廣泛的研究并且在實(shí)際工程運(yùn)用中得到應(yīng)用。能量有限元法（EFEA）是近些年發(fā)展起來(lái)的一種研究結(jié)構(gòu)中高頻振動(dòng)響應(yīng)的數(shù)值分析方法。該方法以能量密度作為聲振系統(tǒng)的動(dòng)力控制方程的基本變量,將能量看作是以波動(dòng)的形式在結(jié)構(gòu)中進(jìn)行傳遞,同時(shí)以有限元的形式離散結(jié)構(gòu)單元,一方面可以表達(dá)出結(jié)構(gòu)的幾何特性,另一方面也可以充分展現(xiàn)結(jié)構(gòu)的阻尼特性。它結(jié)合了統(tǒng)計(jì)能量法（SEA）和傳統(tǒng)有限元法（FEA）的優(yōu)點(diǎn),是一種混合建模分析技術(shù)。本文首先針對(duì)普通梁推導(dǎo)了梁的能量密度控制方程,得到了結(jié)構(gòu)中能量密度和能量流的表達(dá)式。將損傷單元的效應(yīng)通過(guò)彈性模量和阻尼的變化引入到能量有限元分析模型中,分析了損傷梁結(jié)構(gòu)并將梁的能量有限元應(yīng)用于損傷結(jié)構(gòu)的振動(dòng)分析中。針對(duì)損傷結(jié)構(gòu),提出基于能量密度和能量流變化的兩個(gè)損傷指標(biāo),對(duì)損傷識(shí)別指標(biāo)進(jìn)行了可視化分析,算例分析表明能量密度和能量流差對(duì)于結(jié)構(gòu)中的損傷比較敏感,基于結(jié)構(gòu)能量流變化的指標(biāo)更能有效地識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷。隨后根據(jù)能量守恒定律,推導(dǎo)了耦合梁結(jié)構(gòu)的能量密度方程,并對(duì)耦... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：112 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

受到簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下的簡(jiǎn)支梁模型

結(jié)構(gòu)的能量密度方程復(fù)雜的耦合結(jié)構(gòu)，由于耦合結(jié)構(gòu)會(huì)在耦合處存在材料或幾何結(jié)構(gòu)振動(dòng)波在耦合處產(chǎn)生反射和透射。通常能量密度在耦合，而能量流是連續(xù)的。因此在建立能量有限元系數(shù)矩陣的同合節(jié)點(diǎn)處的能量傳遞和連接，可以通過(guò)連接矩陣[25]的形式來(lái)接問(wèn)題。耦合梁的彎曲波耦合系數(shù)，考慮如圖 2.2 所示的兩個(gè)半無(wú)限長(zhǎng)段梁向右的入射彎曲波波幅為1A ，在耦合節(jié)點(diǎn)處發(fā)生透射和點(diǎn)處功率流從結(jié)構(gòu)i傳遞到結(jié)構(gòu) j 時(shí)的反射系數(shù)，ij 代表耦合i 透射到結(jié)構(gòu) j 的透射系數(shù)。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 23 322 2 22 223 2 212 2 31 1 2 1 21 1 231111 11= 2 /tEI k A EI kPEI k EI k EI k k kPEI kEI k A (2. 221 2 2 2 2 2 2111 21 2 1 2 1 2 1 21 2 1 2112 - /rPBEI k EI k k k ik k EI k EI kPA (2.中P 和P 分別代表彎曲波透射和反射的功率均值。在耦合節(jié)點(diǎn)處，能量流有正負(fù)兩個(gè)方向，+代表正方向、 代表負(fù)方向， 2.3 所示，并且有如下的關(guān)系式[108]+q

【參考文獻(xiàn)】：
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