对结构局部微小损伤敏感的一种监测与诊断方法-应变模态法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第4期太原科技大学学报V01．29No．42008年8月J0URNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYAug．2008文章编号：1673—2057(2008)04-0291-04对结构局部微小损伤敏感的一种监测与诊断方法应变模态法郭湘宇(江苏信息职业技术学院，江苏无锡214061)摘要：大型钢结构件微小损伤的存在、发展决定着结构的可靠性和安全性，利用结构应变模态对结构的微小损伤的敏感性，可以及时定性的监测诊断结构损伤的位置以及发展状况，对于保障结构的可靠性、安全性具有重要意义。文

2、章从理论上研究应变模态的原理和应变模态参数识别方法，并通过实验获得试验模型的应变模态参数、应变模态振型，为工程实际应用提供必要的理论、实践依据。关键词：结构损伤；应变模态；应变模态参数识别中图分类号：TP213．3，TB115文献标识码：A钢结构件损伤的存在和发展，在很大程度上决发生，造成大量人员伤亡和重大财产经济损失。对定着该结构的可靠性和安全性。初始阶段微小裂结构是否存在、产生损伤，以及损伤的位置、损伤的纹一般是不易被发现和觉察的，但是，随着裂纹扩程度进行及时诊断和评估，从而维持结构的正常使展而造成的恶劣后果往往导致重大灾难性事故的用显得尤为重要。一般情况下，希望当钢结构件在收稿

3、日期：2007—11．30作者简介：郭湘宇(1964一)，男，讲师，硕士，主要研究方向为机械电子工程。[4]刘秀芹．摩根五代高线轧机油膜轴承探讨[J]．润滑与密封，2002，(6)：97-99．[5]郭溪泉，李树青．现代大型连轧机油膜轴承[M]．北京：机械工业出版社，1998．[6]任宝平．大型连轧机轴承的理论计算及试验研究[D]．北京：清华大学，1986．[7]刘莹．大型热连轧机动压油膜轴承的设计计算方法[D]．北京：清华大学，1991BushDesignoftheNewRollingMillNon··sleeveOil··filmBearingLILin，HUANGQing-xu

4、e，WANGJian-mei，ZHULin(TaiyuanUniversityofScienceandTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Forthesakeoftherequirementofthenewnon·sleeveoil·filmbearing，thechoiceofmaterialforthebushinghasbeendiscussed．Theclearancefunction，whichhavebestloadcapacity，hasbeenworkedoutatthesametime．Itisthebasisofthed

5、esignofthebushing．Thethreesegmentarcbushingstructurebasedonhydrodynamichasbeenbroughtforward，andithasbeenputinuse．Keywords：non—sleeve，rollingmilloil'filmbearing，bushing维普资讯http://www.cqvip.com292太原科技大学学报2008年使用过程中产生极微小的损伤时便能及时察觉，以若令：便对结构进行及时的处理。这就要求诊断方法中]=[]的诊断因子对结构损伤极为敏感，当结构产生微小裂纹时，诊断因子能够发生较明显

6、的变化。由于应]=[]变是位移的导数，位移的微小变化将被放大，从而引起应变模态振型的显著变化，因此，应变模态对]=[]钢结构件的局部微小损伤反应较敏感。本文简要则式(4)变化为：介绍了实验应变模态分析的基本理论，研究了应变{}=[][y，][]{F}(5)传递函数矩阵的结构以及测量方法，并用悬臂梁结由传递函数一般定义可得：构实验模型实验验证了应变模态对结构局部微小损伤的敏感性，从而为应用应变模态对钢结构件损辫=[]EL][](6)伤进行诊断与监测提供了一定的依据。式(6)中[]称为结构对激励的响应应变模态振型矩阵。在此处我们只考虑了正应变。1基本理论如果仅考虑一维小位移隋况，可以计算

7、正应变为：多自由度的振动力学方程为：==][yr][]IFI=[]{}+[c]{}+[]{}={t)}(1)[][y，][]{F}(7)经过变换可得结构对激励的位移响应在三维空间定义[]为力一应变传递函数矩阵，若只考虑中表达式：一维小位移，由式(7)得应变传递函数矩阵为：{}3Nxi=[{}{}{}r[]=[][Yr][](8){F}3=[{}{F}{}](2)式(8)也可表示为：．{}3Ⅳ=[{}{}{}][]=∑y，{，]{，}‘=∑[，](9)于是式