基于模型的損傷識別研究.pdf

1、結(jié)合有限元分析的損傷識別方法中，模型修正技術(shù)的發(fā)展始終備受關(guān)注。本文的主要工作圍繞基于有限元修正的結(jié)構(gòu)損傷識別進行，主要內(nèi)容如下：
　　1．本文對模型修正中傳統(tǒng)的優(yōu)化算法進行了改進，提出了一種新的優(yōu)化處理方法用以改善模型修正過程的優(yōu)化性能。新方法在“高斯-牛頓方法”中加入“截斷域”處理過程，直接將結(jié)構(gòu)參數(shù)取值范圍條件引入到優(yōu)化迭代中，避免了構(gòu)造并求解罰函數(shù)問題的繁瑣過程，同時將搜索向量限制于截斷域中避免過大步長的出現(xiàn)。構(gòu)建了一個2

2、5桿系-桁架結(jié)構(gòu)來驗證新的數(shù)值方法的優(yōu)化效果，同時使用信賴域方法的優(yōu)化結(jié)果與之進行對比。以確定性模態(tài)信息進行模型優(yōu)化分析，結(jié)果證明，提出的新方法是高效、可靠的。
　　2．在25桿系-桁架結(jié)構(gòu)的仿真算例中，將不確定性引入到模態(tài)數(shù)據(jù)中以模擬測試噪聲影響，采用提出的優(yōu)化方法計算損傷程度，經(jīng)過Monte-Carlo模擬得出損傷程度的統(tǒng)計特性，并用這些信息計算損傷單元的損傷概率。結(jié)果表明：在測試數(shù)據(jù)中，相比于振型的不確定性，頻率不確定性對于

3、損傷識別的結(jié)果影響更大，較大的頻率測試噪聲會導(dǎo)致發(fā)生小損傷的構(gòu)件單元的損傷識別信息不再可靠。
　　3．考察測試噪聲和結(jié)構(gòu)參數(shù)的不確定性同時存在時對損傷識別結(jié)果的影響，構(gòu)造兩個仿真模型進行隨機有限元模型優(yōu)化分析：構(gòu)建仿真模型25桿系-桁架結(jié)構(gòu)，并且將隨機因子法應(yīng)用于不確定性正向傳遞過程來計算每次迭代中的隨機參數(shù)協(xié)方差矩陣；構(gòu)建懸臂梁結(jié)構(gòu)，將攝動方法用于不確定性正向傳遞過程來計算每次迭代中的隨機參數(shù)協(xié)方差矩陣。分析結(jié)果表明：將隨機因子