文档介绍：摘要结构的损伤往往以结构裂纹的形式出现,在一定程度上决定了结构的可靠性和安全性。因此,对含裂纹结构进行振动特性分析和损伤识别具有十分重要的意本文首先概述了结构损伤识别研究的现状,评价了“局部无损识别方法,基于结构静力测试的损伤识别方法,基于结构动力测试的损伤识别方法,智能诊断方法’’四种当今损伤识别的主要方法。本文还介绍了裂纹模型的研究进展。其次,论文采用扭转弹簧模型,研究了裂纹梁的动力特性;推导了含裂纹的梁的弯曲自由振动方程;通过振动微分方程,借用导纳概念建立裂纹处变形协调然后,应用上述理论求解了悬臂梁和简支梁两种简单梁结构的完整状态和含裂纹状态下的解析解。分析了裂纹的位置和深度的变化对固有频率的影响,推导了含裂纹的梁结构的自由振动方程的基础上,提出了“特征方程曲线交点法”。应用有限元计算软件粤盐屏航腥#ü占溆邢拊7治黾扑得到其模态参数模拟数据,按照本文提出的方法识别了裂纹的位置和深度。由于简支梁存在对称性,在识别过程中出现解不唯一,本文分别采用小波分析法和附加质量法解决单纯利用固有频率识别时通常出现的识别结果不唯一的问题。本文还对悬臂梁多裂纹梁的损伤识别问题作了初步的探讨。最后,将上述方法推广到复杂结构,针对连续梁、半刚架等结构,应用“特征方程曲线交点法至浇锥窝芯克鹕耸侗鸱椒ǎ既返厥侗鹆私峁沟乃鹕俗刺关键词:振动特性;固有频率;扭转弹簧;附加质量;损伤识别义。方程。
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日期:叩日期:叫年导师签名:芬令作者签名:诛谢瑚声作者签名:喜糖律日期:≯彳年,月名日学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书长沙理工大学本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注孳玫哪谌萃猓韭畚牟话魏校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和朐谝陨舷嘤Ψ礁漳诖颉啊其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学套阂和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芸凇目
、严重超载、火灾、爆炸等保媪俳峁顾鹕嘶蛘咚鹕嘶鄣奈侍猓佣致结构在其生命周期内使用性能降低甚至发生破坏。因此,为了保证结构的安全,需要充分了解在役结构的损伤状态及变化,或尽早地探测结构损伤的出现和发生损伤的位置及损伤的程度,进而采取恰当的维护措施,降低结构损伤积累的程度,并建立高效的结构损伤识别方法对损伤进行定位与程度评估是一个具有广阔应用通常人们将土木工程结构中的损伤可定义为“在服役期内结构或系统的性能产生不利影响的改变床焕跋焱ǔJ怯山峁构辜砻婊蚰诓恐淞映鱿炙伤引起的。如钢结构中焊缝的开裂、桥梁的裂缝、局部刚度的退化或降低等。显然,损伤识别需要回答的是结构有无损伤及损伤程度如何的问题。【曾经将损伤识别问题分为以下四个层次:范ń峁怪惺欠翊嬖谒鹕耍确定损伤的位置;糠治鼋峁沟乃鹕顺潭龋预测结构的剩余寿命。判定结构有无损伤是损伤识别的基础;损伤定位是损伤识别的核心,也是问题的难点所在;损伤程度的标定与剩余寿命的评估是损伤识别的目的所在,是进行结构完整性评定及实施停机、维修或报废决策的依据【俊本文所讨论的损伤识别问题主要集中在前三个层次。第四个层次关于结构剩余寿命的预测问题,通常可在对结构的损伤位置及程度进行准确识别的基础上通过断裂力学、疲劳寿命分析等方法予以解决,本文暂不讨论。本文将结构损伤识别的方法归纳为四大类:局部无损识别方法、基于结构静力测试的损伤识别方法、基于结构动力特性的损伤识别方法、智能诊断方法。局部无损识别与评定针对的对象是局部可能损伤的结构构件,其技术已经比以避免灾难性事故的发生。所以,如何有效而又准确地检测出结构是否存在损伤,前景的研究课题。
.诮峁咕擦Σ馐缘乃鹕耸侗鸱椒较成熟。这类方法包括目测、湎摺⑸⑸洹⒊ā⒋懦⑷瘸上瘛⑻降乩达法等测试方法。它们的基本原理、检测特征、优点和缺点见表【恐兴尽由上表可见局部无损识别技术的一些共有的不足之处在于:话阒荒芏小型的结构或结构的某些部位的标准部件进行检测:话阋T谙殖』蚴笛槭进行,使用时受场地、仪器的限制;觳馐侄紊璞敢瞧靼汗螅觳夥延媒细撸型结构,检查周期过长,不能迅速查明结构状态。基于静力测试的损伤识别方法是通过对结构施加静