應變模態(tài)分析在機械結構損傷檢測中的應用.pdf

1、機械結構在使用過程中，將會受到正常工作載荷的作用以及各種突發(fā)性外在因素影響而出現(xiàn)局部損傷。當局部損傷積累到一定程度時，會導致整體結構的突然失效。對于重要結構，損傷的發(fā)生以及機械結構的失效將引起重大的安全事故和經濟損失。因此，為保證機械結構的安全與系統(tǒng)的正常工作，需要定期或在線對機械結構進行損傷檢測，盡早地發(fā)現(xiàn)損傷發(fā)生的位置和程度，對結構實時進行修復或改進，避免災難性事故的發(fā)生。
　　 本文從工程實際應用出發(fā)，將應變模態(tài)方法與工作

2、模態(tài)理論相結合應用于機械結構的損傷檢測中。具體研究過程如下:
　　 1、通過分析結構損傷識別方法的研究現(xiàn)狀和存在的問題，結合具體研究對象對應變模態(tài)分析方法做了詳細的研究。
　　 2、通過間接損傷診斷數(shù)值仿真、實驗研究，得出損傷位置、程度對模態(tài)參數(shù)(頻率、阻尼、振型)的一般影響規(guī)律。
　　 本文以應變模態(tài)振型和應變模態(tài)差為損傷識別指標對懸臂梁損傷進行了有效的識別。應變模態(tài)振型對非模態(tài)節(jié)點損傷非常敏感，尤其是對損傷發(fā)

3、生在某階模態(tài)峰值區(qū)附近時。在損傷附近應變模態(tài)發(fā)生突變，并且突變程度隨損傷量的增加而增大。
　　 3、由加速度信號推算應變模態(tài)。
　　 根據(jù)材料力學縱應變理論，得出應變與位移的關系。位移信號可以由加速時信號經兩次積分得到。從加速度信號推導出應變模態(tài)，并從誤差的角度分析了這種方法的可行性。計算過程中主要誤差來源為兩測點信號相減過程中的相位誤差。為了減小這種相位誤差，提出了一種基于最小方差的處理方法，并通過實驗驗證了這種方法的

4、可行性。該方法可以使以后的測試及診斷更加方便有效。
　　 4、將應變模態(tài)與工作模態(tài)綜合運用于結構的損傷檢測中。
　　 本文將應變模態(tài)和工作模態(tài)相結合，闡述了應變工作模態(tài)的基本原理及頻域參數(shù)識別方法。針對應變模態(tài)與工作模態(tài)相結合的研究方法提出新的研究路徑，并通過懸臂梁實驗驗證了這種方法的可行性。
　　 總體來說，本文將應變模態(tài)分析方法和工作模態(tài)的基本理論應用于機械結構的損傷檢測中，通過理論的分析推導和實驗驗證，對一