基于移動質(zhì)量法與分形維數(shù)方法的損傷檢測.pdf

1、在航空航天、基礎(chǔ)建設(shè)等領(lǐng)域，梁等基本結(jié)構(gòu)有著廣泛應(yīng)用，對這些結(jié)構(gòu)進行損傷檢測意義重大。相比于其他的損傷檢測方法，基于振動的損傷檢測方法有明顯優(yōu)勢：具有全局性、傳感器布置靈活、能夠?qū)崿F(xiàn)實時在線檢測等，而成為研究熱點。本文針對含裂紋損傷的梁的損傷檢測展開分析，主要包括以下內(nèi)容：
　　首先，概述了國內(nèi)外關(guān)于振動損傷檢測的研究現(xiàn)狀，總結(jié)了基于振動的損傷檢測方法（基于頻率的方法，基于模態(tài)振型等參數(shù)的方法，基于頻響函數(shù)的方法，基于計算機優(yōu)化的

2、方法等），并介紹了移動質(zhì)量法的優(yōu)勢（不需要健康結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)信息，不需要進行模態(tài)分析，實驗設(shè)備簡單等）。
　　其次，簡要分析了損傷梁的自由振動方程，以固支梁為例，探討了當裂紋出現(xiàn)在無效損傷位置時，以曲率模態(tài)和曲率模態(tài)差作為損傷指標的檢測方法的檢測效果。又用質(zhì)量塊代替裂紋損傷進行實驗驗證，并給出了當損傷出現(xiàn)在梁某階無效損傷位置時的判定方法。
　　隨后，建立了移動質(zhì)量塊-損傷梁系統(tǒng)模型，推導其振動方程，由于當質(zhì)量塊移動到裂紋附近時，

3、會放大裂紋對固有頻率的影響，解得的固有頻率曲線中包含裂紋損傷信息。給出三種分形維數(shù)方法（Higuchi FD，Katz FD，Sevcik FD）分析固有頻率曲線，將所得的分形維數(shù)曲線作為損傷指標。并討論裂紋位置，裂紋深度，及質(zhì)量塊大小對損傷指標的影響。
　　最后，在單裂紋懸臂梁上進行模態(tài)實驗，實驗結(jié)果表明，以模態(tài)曲率作為損傷指標能夠很好的檢測出裂紋損傷。還進行了單裂紋懸臂梁和雙裂紋梁的移動質(zhì)量法實驗。對所測得的固有頻率曲線，分別