基于附加虚拟质量的模型修正方法与试验研究

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1、犬大‘漠ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ工据硕士字位记文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ⑩基于附加虚拟质量的模型修正方法与试验研究工程领域＿＿＿作者姓名陈正ｉｉ指忌救师侯吉林副教授＿＿＿答辩日期专业学位硕士学位论文基于附加虚拟质量的模型修正方法与试验研究ＭｏｄｅｌＵｐｄａｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄＡｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙＵｓｉｎｇＡｄｄｉｔｉｏｎａｌＶｉｒｔｕａｌ

2、Ｍａｓｓｅｓ作者姓名：陈正弟工程领域：建筑与土木工程．学号：３１３０６０１８指导教师：侯吉林副教授完成日期．０６：２０１５大遠理工犬營ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用

3、过的成果一ａ与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：甚于附加虚拟质量的構组修正方法与试验研究作者签名：日期：＞ｖｔｔｒ年《月１０日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要近几十年来，损伤识别算法大量出现，但是由于土木工程结构的大型化、复杂化，使得这些损伤识别算法应用的非常有限，所以新的损伤识别算法的出现对于结构健康监测来说非常重要，目前损伤识别技术在土木工程中应用还

4、存在着许多不足之处，本文基于此，提出了附加虚拟质量的损伤识别方法，本文研究的内容大致如下：（１）主要介绍基于附加虚拟质量的模型修正方法的基本理论知识。虚拟变形法一（ＶＤＭ）是种结构的快速重分析方法，不需要对原始结构进行重新建模就可以直接对结构进行损伤识别，鉴于此本课题提出附加虚拟质量的损伤识别方法；同时基于虚拟变形法的基本原理，推导了附加虚拟质量损伤识别方法的应用公式。（２）通过悬臂梁试验验证了附加虚拟质量的模型修正方法的可行性。试验中釆用压电型加速度传感器、模态试验力

5、锤、ＮＩ试验信号釆集仪等设备，首先利用模态试验力锤激励并测量激励时程，同时测量对应加速度时程；应用傅立叶变换、加指数窗等手段处理试验数据并带入本文推导的公式，可以计算出结构频率响应随附加虚拟质量变化的云图，通过峰值提取得到结构频率随附加虚拟质量关系曲线；考虑传感器的质量，利用Ｍａｔｌａｂ建立悬臂梁的有限元模型，利用得到旳结构频率随附件虚拟质量关系曲线，修正有限元模型的弹性模量和附加传感器的质量。（３）通过衍架试验验证了基于附加虚拟质量的损伤识别的可行性。试验过程和试验数

6、据的处理与悬臂梁试验相同，可以得到衔架的局部杆件的频率与附加虚拟质量的关系曲线一；削减析架中的个杆件截面并用ＡＮＳＹＳ模拟损伤，通过比较类似杆件的质量频率关系可以进行损伤识别，通过；施以相同的激励对模型进行瞬态分析与试验获得的关系曲线对比，可以大致判断损伤的程度。关键词：结构健康监测；模型修正；损伤识别－－Ｉ基于附加虚拟质量的模型修正方法与试验研宄ＭｏｄｅｌＵｄａｔｉｎＭｅｔｈｏｄＡｎｄＥｘｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙＵｓｉｎＡｄｄｉｔｉｏｎａｌｐｇ

7、ｐｇＶｉｒｔｕａｌＭａｓｓｅｓＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｒｅｃｅｎｔｄｅｃａｄｅｓｄａｍａｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｌｏｒｉｔｈｍｓｈａｖｅｅｍｅｒｇｅｄｂｕｔｄｕｅｔｏｔｈｅ，ｇｇ，－ｔｔｔｕｒｅｓｔｔｔｌａｒｅｓｃａｌｅａｎｄｃｏｍｌｅｘｏｆｈｅｃｉｖｉｌｅｎｉｎｅｅｒｉｎｓｒｕｃｈｅｓｅｄａｍａｅｉｄｅｎｉｆｉｃａｉｏｎｇｐｇｇ，ｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｖｅｒｙｌｉｍｉｔｅｄ，ｓｏｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｅｏｆｎ

8、ｅｗｄａｍａｇｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｖｅｒｙｔｔｔｔｔｔｅｃｈｉｍｏｒａｎｆｏｒｔｈｅｓｔｒｕｃｕｒａｌｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｅｎｔｄａｍａｅｉｄｅｎｉｆｉｃａｉｏｎｎｏｌｏｉｎｐ，ｐｇｇｙｃｖｉｅｎｎｅｅｒｎａｃａｔｏｎｓｓｎｏｔａｏｔｏｔｈｓａｒｔｉｃｅｒｏｏｓｅｓｔｈｅｄａｍａｅｅｎｔｆｉｃａｔｏｎｉｌｇｉｉｇｐｐｌｉｉｉｌ．Ｓｉｌｐｐｇｉｄｉｉｍｅｔｈｏｄｕｓｉ