结构损伤识别的改进柔度灵敏度方法研究

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2、法用于工程结构损伤识别.通过在迭代算法中引入一个”加速”公式来迅速获得足够精确的识别结果,避免了多次迭代,可以大大减少计算花费.用两个数值算例对所提方法进行了验证,并把结果和原柔度灵敏度方法的计算结果进行比较.结果表明:采用改进的算法一般只需经过一次计算即可获得很高精度的识别结果,而采用原方法必须经过多次迭代才能获得相同精度的识别结果.改进的方法比原方法大大减少了迭代次数,显着减少了计算花费,显示了改进方法的突出优越性.关键词:损伤识别;柔度灵敏度;”加速”公式中图分类号:032:TH113.1文献标识码:AAnimpr

3、ovedflexibilitysensitivitymethodforstructuraldamagedetectionYANGQiu—wei,SUNBin—xiang(DepartmentofCivilEngineering,ShaoxingUniversity,Shaoxing312000,China)Abstract:Structuraldamageidentificationbasedonanimprovedsensitivitytechniqueofstructuralflexibilitywasstudied

4、here.Thedrawbackoftheexistingsensitivitymethodswasdiscussedfirstlyandthenanimprovedtechniquewaspresented.Thesignificantcontributionofthisstudywastoinduceasimpleacceleratingformulaintoiterationprocesses.Withtheintroductionoftheacceleratingformula,theproposedmethod

5、wasabletoidentifydamageswithoutanyhigh-orderanalysisofflexibilityormulti—iteration.Theeffectivenessoftheproposedmethodwasillustratedusingsimulateddatawithmeasurementnoiseoftwonumericalexamples.Theresultsshowedthattheproposedprocedureiseconomicalforcomputationands

6、impletoimplement;regardlessofdamagesbeingsmallorlarge,theproposedmethodcanidentifybothlocationsandlevelsofstructuraldamagesaccuratelyonlyusingoneiteration;thepresentedschememaybeusefulforstructuraldamageidentification.Keywords:damagedetection;flexibilitysensitivi

7、ty;acceleratingformula近年来,利用振动数据的改变来检测结构损伤的方法已引起土木,机械,航空和海洋等众多工程界的重视¨.在已提出来的各类方法中,柔度方法有着较好的应用前景,因为柔度可由低阶的频率和振型便可以很精确的获得,且它比频率和振型对损伤更为敏感.Pandey和Biswas_2’利用结构柔度矩阵的改变来检测梁结构的损伤情况.Zhao和DeWolf的研究表明结构柔度对损伤很敏感.Bernal从柔度矩阵的改变量中分解出一系列的损伤定位向量来判断结构的损伤位置.Jaishi和Ren根据模态柔度残余量来进

8、行模型修正以识别结构损伤情况.Perara等’81把柔度作为多目标函数之一,采用遗传算法来计算损伤参数.Yang利用Neumann级数展开推导了结构柔度灵敏度基金项目:浙江省自然科学基金项目(Y1110949);绍兴市科技计划重点项目(2010A23006);国家自然科学基金项目(40772194)收稿日期:2010