基于柔度矩阵和模糊模式方法的结构损伤识别研究.pdf

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1、基于柔度矩阵和模糊模式方法的结构损伤识别研究王国安方建邦（徐州建筑职业技术学院建筑设计研究院徐州221008）摘要：根据工程结构损伤识别的特点，提出一种分步识别结构损伤的方法，首先利用测试模态参数，确定结构柔度矩阵，并通过损伤前后柔度矩阵变化特点确定结构损伤位置，然后在确定损伤位置的基础上，通过模糊模式识别方法对结构损伤程度进行识别，最后通过对一个桁架结构的算例表明，该识别方法稳定性好，抗噪声能力强，能较准确地识别结构的损伤程度，在工程应用中具有一定的实用价值。关键词：损伤识别柔度矩阵模糊模式识别RESEARCHONDAMAGEIDENTIFICATIONMETHODBASEDONF

2、LEXIBILITYMATRIXANDFUZZYPATTERNWangGuoanFangJianbang（ArchitecturaIDesignandResearchInstitute，XuzhouInstituteofArchitecturaITechnoIogyXuzhou221008）Abstrat：Basedonthecharacteristicofdamageidentificationforengineeringstructure，amethodofdamageidentificationisputforward.First，withtestmodaIreferencet

3、hefIexibiIitymatrixofstructureisset.AndbythecharacterristicofthechangeinfIexibiIitymatrixbeforeandafterthedamagetothestructure，thepositionofdamageinstructureisfound.Thenbasedonthatposition，thedamagestateinstructureisidertificatedbymethodoffuzzypatternrecognition.AtIast，bygivingacaIcuIationexamp

4、Ieofatrussstructure，itprovesthatthemethodhasbetterstabiIity，betteranti-noise，andismuchmoreaccurateinidentification，soitisverypracticaIinengineerings.Keywords：damageidentificatonfIexibiIitymatrixfuzzypatternrecognition近年来，模态分析的研究方法在结构损伤诊断度矩阵对损伤是最敏感的，但是通过利用损伤前后和健康监测领域受到了国内外学者的广泛关注，作柔度矩阵的变化只能确定损伤的

5、大体位置，不能得为当前一种热门的损伤识别方法，在航空、机械、土到损伤的准确位置和程度。因此，在柔度矩阵法识木工程中进行了广泛研究。目前用于损伤识别的模别大体位置的基础上，结合其他方法进行进一步地态参数指标有固有频率、模态应变能、模态振型、模识别是必不可少的。态振型曲率、柔度矩阵等，其中基于固有频率的损伤本文采用结构损伤二步识别法，即首先利用损识别法，尽管其测量精度最高，但所测量到的结构固伤前后柔度矩阵的变化确定损伤的大体位置，然后有频率的阶数有限，而且对结构的局部损伤不敏感，通过模糊模式识别法确定损伤的具体程度。在模糊对于结构的对称损伤也无法识别。同时大多数模态模式识别方法中，本文选

6、择了基于欧拉距离的贴近识别法太依赖于结构的完整模态参数；而实际应用度识别法，并依据对损伤敏感的模态应变作为识别［3］中，由于测试水平的限制以及测试噪声的存在，使得指标，通过对已知损伤位置所发生不同损伤程度高阶模态测试精度相比低阶模态而言差得多，使得的分类建立了模糊模式库，并通过对测试应变模态［1］基于完整模态参数识别的方法变得更为困难。样本加入不同程度的噪声进行验证分析，以更好地由于结构的柔度矩阵随着频率的增大，高频项模拟实际工程的应用条件。的影响越来越小，在模态特性不太密集时，高阶模态［2］对柔度矩阵的影响几乎可以忽略不计，因此只需结构前几阶模态的参数就可获得精度较好的柔度矩第一作

7、者：王国安男1971年10月出生国家一级注册结构工程阵，这正好弥补了模态测试中高阶模态参数测试精师度低的缺陷，另一方面，相对于振型和频率而言，柔E-maiI：wga321025@163.com收稿日期：2006-12-3026IndustriaIConstructionVoI.37，No.5，2007工业建筑2007年第37卷第5期!基于柔度矩阵的损伤定位法此单元发生了损伤。由模态的正则化准则，有：T［!］［M］［!］=［I］（I）"基于模糊模式识别的损伤