文档介绍：分类号:____________密级:______________UDC:____________单位代码:______________硕士学位论文论文题目:基于神经网络的空间刚架结构损伤识别与试验检测学号:_________________________作者:_________________________专业名称:_________________________2012年06月01日岳鹏飞公开1 0 1 27工程力学200902215T B 1 2 3内蒙古科技大学硕士学位论文论文题目:作者:_________________________指导教师:单位:协助指导教师:单位:单位:论文提交日期:2012年06月01日学位授予单位:内蒙古科技大学方治华教授内蒙古科技大学基于神经网络的空间刚架结构损伤识别与试验检测岳鹏飞基于神经网络的空间刚架结构损伤识别与试验检测Damage Identification and Test for Detection ofSpace Frame Structures Based on work研究生姓名:岳鹏飞指导教师姓名:方治华内蒙古科技大学建筑与土木工程学院包头014010,中国Candidate:Yue Peng-feiSupervisor:FangZhi-huaSchool of Architectural and Civil EngineeringInner Mongolia University of Science and TechnologyBaotou 014010,:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名:___________ 日期:____________关于论文使用授权的说明本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)签名:___________ 导师签名:___________ 日期:_____内蒙古科技大学硕士学位论文I摘要空间刚架结构作为钢结构的基本形式之一在现代工程中应用广泛。在使用过程中,不可避免地会产生微小损伤,损伤逐渐发展,将使结构的使用安全受到威胁,因此需要建立结构损伤的检测方法从而能够快速准确地对损伤进行识别。目前,采用振动方法对钢结构的损伤识别定位研究主要集中在单跨梁和桁架结构,对空间刚架研究较少,且没有系统地提出较合理地损伤标示量对空间损伤进行识别。因此,空间刚架损伤检测有待进一步研究。本课题制作了小型实验刚架模型,采用DASP2006软件进行实验模态分析,得到固有频率、振型等模态参数。利用ANSYS软件建立实验刚架的有限元模型,计算得到模拟固有频率、振型等模态参数,对比验证了有限元模型的正确性。分别采用振型变化率、曲率模态、单元模态应变能变化率作为损伤标示量对有限元模型的损伤位置和损伤程度识别进行比较研究。通过振型变化率、曲率模态自身对比发现构件的轴向振动信息比横向振动信息更适合对结构损伤进行识别。不同标示量之间对比得到曲率模态、单元模态应变能变化率对结构损伤的敏感程度都优于振型变化率,且能够对多位置损伤进行有效识别。在实际工程中振型测量相对简单,易于构造振型变化率和曲率模态等参数,在实际损伤检测中容易实现,但存在空间问题数据量较大的缺点。应变能属于能量范畴的标示量,不具方向性且敏感度高,适合作为空间刚架损伤识别的标示量,但测量仪器要求高,测量成本高,不适合在实际工程中推广。根据比较分析,本文提出了新的损伤标示量───轴向振型差变化率,其具有回避空间问题,处理数据工作量小、敏感程度高、设备要求不高、成本较低等优点,适合在实际工程中推广。在实验刚架上,以曲率模态及轴向振型差变化率作为损伤标示量对实验刚架进行损伤识别中。实验结果表明曲率模态和轴向振型差变化率作为损伤标示量可以对实验刚架的单一损伤及多损伤工况进行识别,可以在现场测量中推广,是两种比较理想的空间刚架损伤标示量。本文最后建立空间刚架损伤识别的神经网络模型,采用轴向振型差变化率作为训练样本参数,对网络进行训练,达到对空间刚架损伤位置及损伤程度进行识别的效果,为空间刚架结构损伤识别提供一种可行方案。关键词:空间刚架;结构损伤;轴向振型差变化率;人工神经网络内蒙古科技大学硕士学位论文IIAbstractS