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结构动力特性测试

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2019-06-13 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《结构动力特性测试ppt》,可适用于职业岗位领域

同济大学建筑工程系建筑工程系马来飞结构动力特性测试及其损伤识别提纲同济大学建筑工程系结构动力特性测试同济大学建筑工程系同济大学建筑工程系结构动力特性测试采用突加荷裁时是将重物提升到某一高度通过脱钧装置或割断绳索的方法使其落到结构上引起振动。突加荷载法可以用较小的荷裁产生较大的振幅。它的缺点是加上去的重物要附在结构一起振动对结构产生一定影响同时重物落下时的撞击也会引起结构的局部破坏。突加荷载可以垂直作用(图)也可以水平作用(团)。采用突加荷裁法冰重物重量的大小和落重高度根据所需振幅大小决定。一般落宣高度在.m以下重量不大于试验跨内结构自重的o.%。为防止重物跳动或结构局部损坏可在落点处铺一层厚约“mm的砂垫层。采用突卸荷载时先使结构产生一个初位移然后突然卸去荷哉利用结构的弹性使其产生自由振动见田突卸荷裁在结构自振时已不存在因此荷裁本身不造成附加影响。采用突卸荷裁法测量厂房动力特性时可采用如图的加裁方法。*同济大学建筑工程系结构动力特性测试共振法同济大学建筑工程系结构动力特性测试同济大学建筑工程系结构动力特性测试用共振法测量振型时要将若干个拾振器布置在结构的各部位。当激振器使结构发生共振时同时记录下结构各部位的振动图,通过比较各点的振幅和相位即可得出该频率的振型图。同济大学建筑工程系结构动力特性测试以/o“为纵座标。为指座标作出共振曲线(图·)曲线上峰值对应的频率值即为结构的固有频电从共摄曲线上可以得到结构的阻尼系数。具体作法如下:在纵座标最大值ym的o.倍处作一水平线与共振曲线相交于A和B两点*同济大学建筑工程系结构动力特性测试以/o“为纵座标。为指座标作出共振曲线(图·)曲线上峰值对应的频率值即为结构的固有频电从共摄曲线上可以得到结构的阻尼系数。具体作法如下:在纵座标最大值ym的o.倍处作一水平线与共振曲线相交于A和B两点*脉动法是通过量测由环境随机激振而产生的建筑物微小振动即“脉动”来分析建筑物动力特性的方法。主谐量法协量分析法相关或功率谱分析法脉冲法同济大学建筑工程系结构动力特性测试*基于振型变化基于固有频率变化损伤使局部的结构特性(如刚度、阻尼、质量分布等)发生变化进而影响结构的力学特性(如模态、静力响应等)。由力学特性参数的变化反演得到结构特性的变化即损伤的情况。同济大学建筑工程系结构损伤识别基于柔度变化第一步第二步第三步根据理论模型先假设结构可能有一组损伤位置的方案并计算每个理论方案所对应的任意二个频率改变量之比计算实验测量的任意二个频率改变量之比将上述理论比值与实验比值进行比较找出与实测最为接近的理论值则该值对应的损伤方案即为实际结构的损伤状态于是获得了结构的损伤位置基于固有频率变化的损伤识别方法同济大学建筑工程系结构损伤识别固有频率对结构早期损伤有时并不十分敏感往往只能发现破损而无法确定破损的位置。其一测试时固有频率容易获得且测试的精度比较高。缺点优点基于固有频率变化的损伤识别方法同济大学建筑工程系结构损伤识别虽然当损伤的位置在结构的高应力区域时利用固有频率的变化进行损伤识别比较可靠*模态置信度判据法模态正交法振型曲率法振型变化图形法基于振型变化的损伤识别方法当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。当结构无损伤时模态满足正交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。同济大学建筑工程系结构损伤识别虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。*基于柔度变化的损伤识别方法在模态满足归一化的条件下柔度矩阵是频率的倒数和振型的函数。随着频率的增大柔度矩阵中高频率的倒数影响可以忽略不计。这样只要测量前几个低阶模态参数和频率就可获得精度较好的矩阵。根据获得损伤前后的二个柔度矩阵的差值矩阵求出差值矩阵中各列中的最大元素通过检查每列中的最大元素就可找出损伤的位置。同济大学建筑工程系结构损伤识别柔度矩阵是静态刚度矩阵的逆矩阵因此其与结构静载荷和位移响应有关。由刚度矩阵可知柔度矩阵的每一列表示了单位荷载作用下结构的各个自由度的位移响应。许多研究者在利用柔度变化进行损伤识别方面做了有益的研究【。。主要原理是在模态满足归一化的条件下柔度矩阵是频率的倒数和振型的函数。随着频率的增大柔度矩阵中高频率的倒数影响可以忽略不计。这样只要测量前几个低阶模态参数和频率就可获得精度较好的矩阵。根据获得损伤前后的二个柔度矩阵的差值矩阵求出差值矩阵中各列中的最大元素通过检查每列中的最大元素就可找出损伤的位置。*工程概况某办公楼建于年建筑面积m结构形式为地下层和地上层的钢筋混凝土框架一剪力墙结构采用钢筋混凝土桩基础。同济大学建筑工程系工程实例虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。*测试手段测试采用INV动态信号采集仪和b型加速度传感器利用自然环境随机激励测试结构的响应。测试时每一测点同时放置一对传感器分别测X方向和Y方向水平振动。同济大学建筑工程系工程实例虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。*测试结果同济大学建筑工程系工程实例虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。*测试结果同济大学建筑工程系工程实例虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。*频率实测值与理论值的比较同济大学建筑工程系工程实例结论:理论计算频率基本小于实测频率即说明现在结构的实际刚度满足设计要求刚度退化效应比较微弱。虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。*振型实测值与理论值的比较同济大学建筑工程系工程实例结论:相对固有频率而言结构实测振型与计算结果的差别比较大且高阶振型大于低阶振型这也是由于结构振型识别误差及测试过程中一些不可避免的因素所引起的。*同济大学建筑工程系*采用突加荷裁时是将重物提升到某一高度通过脱钧装置或割断绳索的方法使其落到结构上引起振动。突加荷载法可以用较小的荷裁产生较大的振幅。它的缺点是加上去的重物要附在结构一起振动对结构产生一定影响同时重物落下时的撞击也会引起结构的局部破坏。突加荷载可以垂直作用(图)也可以水平作用(团)。采用突加荷裁法冰重物重量的大小和落重高度根据所需振幅大小决定。一般落宣高度在.m以下重量不大于试验跨内结构自重的o.%。为防止重物跳动或结构局部损坏可在落点处铺一层厚约“mm的砂垫层。采用突卸荷载时先使结构产生一个初位移然后突然卸去荷哉利用结构的弹性使其产生自由振动见田突卸荷裁在结构自振时已不存在因此荷裁本身不造成附加影响。采用突卸荷裁法测量厂房动力特性时可采用如图的加裁方法。*以/o“为纵座标。为指座标作出共振曲线(图·)曲线上峰值对应的频率值即为结构的固有频电从共摄曲线上可以得到结构的阻尼系数。具体作法如下:在纵座标最大值ym的o.倍处作一水平线与共振曲线相交于A和B两点*以/o“为纵座标。为指座标作出共振曲线(图·)曲线上峰值对应的频率值即为结构的固有频电从共摄曲线上可以得到结构的阻尼系数。具体作法如下:在纵座标最大值ym的o.倍处作一水平线与共振曲线相交于A和B两点**虽然当损伤的位置在结构的高应力区域时利用固有频率的变化进行损伤识别比较可靠*虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。*柔度矩阵是静态刚度矩阵的逆矩阵因此其与结构静载荷和位移响应有关。由刚度矩阵可知柔度矩阵的每一列表示了单位荷载作用下结构的各个自由度的位移响应。许多研究者在利用柔度变化进行损伤识别方面做了有益的研究【。。主要原理是在模态满足归一化的条件下柔度矩阵是频率的倒数和振型的函数。随着频率的增大柔度矩阵中高频率的倒数影响可以忽略不计。这样只要测量前几个低阶模态参数和频率就可获得精度较好的矩阵。根据获得损伤前后的二个柔度矩阵的差值矩阵求出差值矩阵中各列中的最大元素通过检查每列中的最大元素就可找出损伤的位置。*虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。*虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。*虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。*虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。*虽然振型的测试精度低于固有频率但振型包含更多的损伤信息。利用振型变化识别结构早期损伤的方法很多【。】。常用的方法有:()模态置信度判据法模态置信度判据法是利用模态置信判据进行损伤识另IJ(MAC、COMAC)。其原理是:当损伤未发生时模态置信度判据等于一。可一旦破坏发生由于振型的变化模态置信度判据不等于一。()模态正交法顾名思义模态正交法是利用模态的正交条件进行损伤识别。当结构无损伤时模态满足J下交条件。当结构发生损伤时则模态不满足正交条件。当然该方法要用到模型矩阵(如刚度矩阵、质量矩阵)这就涉及到测量模态的插值扩阶或模型减缩问题。()振型曲率法如果结构出现破损则破损处的刚度会降低而曲率便会增大。振型曲率的变化随着曲率的增大而增大。因此可以根据振型曲率的变化确定损伤发生的位置。这种方法以振型曲率作为定位参数。该方法的不足之处是需要非常邻近的测点以便利用中心差分法求取曲率模态。这样就要求足够密的测点或者要求精度非常好的插值扩阶模念否则将增大曲率模态振型的误差。()振型变化图形法该方法是以振型相对变化量作为定位参数即损伤前后振型的差值与损伤前振型的比值。当发生破损时受到影响的自由度上的振型相对变化量在损伤区域内就会出现比较大的值。所以利用振型相对变化图可以识别损伤的位置【引。实际上上述基于振型变化的损伤识别方法在应用中面临着测量振型不完整(不仅测量的振型个数少于分析模型的个数而且测量的自由度个数也少于分析模型的自由度数)和噪声的影响问题当缺少破损影响较大的测量模态时该类技术将不能识别结构的损伤。***

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