基于频率测试数据及灵敏度分析的悬臂梁多损伤位置识别

提出了结构多损伤区识别的方法,该法利用频率测试数据和灵敏度分析并结合遗传算法对损伤区进行识别.对悬臂梁结构的数值计算和测试例子的分析表明,该方法能较好地识别具有多个损伤区结构的损伤位置.     

基于频率测量的高层建筑地震作用损伤分析

为寻找一种更有效的地震引起的高层建筑损伤识别方法,在前人研究的基础上,根据地震作用下高层建筑结构自振频率的变化规律,提出了一种新的损伤模型.该损伤模型考虑了高阶振型、振型参与系数、结构形式和结构自振频率测试方法等影响因素.利用所提出的损伤模型对2个高层混凝土结构模型模拟地震振动台试验数据进行了分析,结果表明,该损伤模型与试验现象基本吻合.     

基于静力测试数据的桥梁结构损伤识别

1前言 传统的工程结构可靠性是通过合理的设计、正确的施工来保证的，其前提是结构建成后的实际性态与设计的预定性态一致。然而，工程结构的实际性态：将随结构的使用而改变。导致这种变化的因素有：（1）受灾损伤。地震、强风、火灾等均会使工程结构遭到一定程度的损坏。从而造成结构物的原有结构性态发生改变。（2）老化。老化将造成结构的强度降低、刚度退化，这也可认为是结构的一种损伤。     

结构多位置损伤的线性诊断方法

引入了一阶振型变化率的概念，并且证明了一阶振型变化率具有可叠加性，多位置损伤所引起的一阶振型变化率是各单位置损伤引起的一阶振型变化率的线性叠加．以一阶振型变化率为损伤标识量，将结构的多位置损伤状态等价于各单位置损伤状态的叠加．列出了结构多位置损伤的线性损伤诊断方法的实现步骤．以简支梁和四边固支的正方形板的多位置损伤诊断为算例表明，该方法不仅可准确地判定结构的损伤状态，而且损伤诊断的过程简单．     

基于参数敏度分析的轮毂轴承寿命多目标优化

为提高某型第三代轮毂轴承受载疲劳寿命,以额定动载荷和额定静载荷作为响应指标,采用正交试验设计对轮毂轴承结构参数进行灵敏度分析,以轮毂轴承滚珠数量、滚珠直径、节圆直径及内外沟曲率半径等主要影响因素作为设计变量,建立轮毂轴承疲劳寿命多目标优化数学模型。分别采用非劣排序遗传算法(NSGA-II)、多岛遗传算法(MIGA)和最优化粒子群优化算法(MOPSO)进行优化求解,得到了轮毂轴承最优结构设计参数,采用有限元仿真分析方法对优化前后的旋压铆合装配成形轮毂轴承疲劳寿命进行对比验证。结果表明：上述优化策略实现了由2个目标函数主导的轮毂轴承整体性能提升,改善了轮毂轴承各组件的应力集中情况,提高了轮毂轴承的疲劳寿命,优化后结构最大应力较初始设计降低了约5.1%,寿命较初始设计结构增加了约3.8%,表明轮毂轴承的疲劳寿命多目标优化设计是有效的。     

损伤位置对梁振动模态影响的数值研究

梁结构的损伤与其刚度有直接关系.因此模态分析方法可应用于桥梁损伤检测中.通过论述模态分析技术的理论基础,并对标准简支损伤梁振型的数值研究,可揭示出不同损伤位置对梁振动模态的影响,从而提出一种桥梁损伤诊断的新思路.     

损伤位置对梁振动模态影响的数值研究

梁结构的损伤与其刚度有直接关系,因此模态分析方法可应用于桥梁损伤检测中。通过论述模态分析技术的理论基础,并对标准简支损伤梁振型的数值研究,可揭示出不同损伤位置对梁振动模态的影响,从而提出一种桥梁损伤诊断的新思路。     

基于刚度指标和频率的结构损伤定性定量识别

为解决结构多损伤位置识别和损伤程度判定问题,提出了一种基于刚度指标和频率数据的定性和定量识别方法,并分析了测量误差的影响．借鉴柔度损伤指标的方法,用刚度指标对损伤位置进行初步判定,并采用统计理论分析其测量误差的影响;然后利用频率测量精度较高的优势,采用频变法对结构损伤进行定量识别．为进一步提高识别的精度,提出了频变法的迭代改进策略．仿真结果表明,采用刚度指标可以有效地识别出可能的损伤单元,该指标明显优于柔度指标,且受测量误差的影响较小,而利用频变法的迭代改进策略可以得到更精确的损伤程度的量化值．     

基于车致振动响应的铁路桥梁损伤位置识别

为识别列车荷载引起的桥梁结构损伤,基于车致振动的加速度响应,提出了一种损伤位置识别方法.该方法通过结构易损性分析,确定结构易损的部位,并根据易损部位的损伤状态,从列车行驶的时间区域中选择若干子区域;然后,假设在每一个子区域内特定易损部位的损伤状态保持不变,将损伤位置识别分为2个层次进行,每一层次均以加速度时程数据构建损伤指标,从多个角度优化样本库,并采用支持向量机作为分类工具,建立损伤位置识别模型.对一连续梁的实例分析表明:该方法能够考虑结构状态与列车荷载的相关性,在损伤最易出现的时间子区域内,对易损部位进行损伤识别,可获得较好的损伤位置识别结果;且在低水平噪声干扰下,识别结果变化不大.     

基于Guyan缩减技术的悬臂梁结构静动态特性分析

本文以悬臂梁为研究对象,详细探讨了Guyan缩减技术的理论原理以及在结构静态、动态特性分析中的应用。计算得到的结果与理论解和ANSYS计算结果进行了比较,验证了Guyan缩减技术的具有很高精度。同时理解和掌握该技术,对于将该技术应用到大型结构模型缩减有限元分析提供了帮助。     

基于遗传优化神经网络和频率变化平方比的简支梁桥损伤辨识技术

桥梁在其服役过程中容易产生桥体损伤,导致其承载能力下降、使用功能降低。频率参数在实际应用中测试获取容易,是良好的损伤辨识指标。考虑到神经网络技术收敛速度慢等缺点,采用遗传算法对其权值及阈值进行优化获取。采用频率变化平方比参数作为遗传优化神经网络的输入参数,以简支梁桥为数值模拟对象,实现了其损伤位置识别。     

基于悬臂梁振动理论的舌簧阀运动规律及压力损失分析

建立了基于悬臂梁振动理论的舌簧阀运动模型,利用该模型分析了舌簧排气阀运动规律,以及阀片在开启过程、全开阶段、关闭过程的压力损失情况.分析结果表明:随阀片厚度增加,阀片全开期缩短,初始关闭角减小,相对压力损失曲线的波动性增强,压力损失增大.随阀片升程增加,关闭过程出现回弹波动越早,且升程增加,阀片开启面积增加,压力损失减小.随压缩机转速降低,阀片开启时间缩短,压力损失减小.但当转速降低到800r/min时,出现颤振,相对压力损失曲线呈波浪形,压力损失增大.     

基于特征值敏度分析的快捷货运全侧开棚车车顶振动品质研究

采用特征值敏度分析与结构优化技术相结合的方法研究全侧开棚车车体结构模态问题.通过全侧开棚车车体结构模态分析,发现其车顶结构的固有频率偏低;将车顶等部件的厚度作为设计变量,对其一阶固有频率进行灵敏度分析,获到车顶内蒙皮厚度对频率最敏感,灵敏度值为0.936;以重量为约束条件、一阶固有频率最大化为目标函数,采用可行方向法对车顶部件进行动力优化设计,并将优化结果映射到整车车体模型上,进行车体结构模态分析,车体第一阶固有频率提高至5.749 Hz,第四阶固有频率提高至11.352 5 Hz.     

基于悬臂梁流变试验的倾倒变形力学特性分析

弯曲倾倒变形本质是岩层所发生的弯曲流变变形，为了阐明其时效特点与力学特性，首先对反倾层状斜坡进行受力分析，将岩层某点的受力简化为自重应力与水平侧应力；其次在该受力条件下，进行了悬臂梁弯曲流变试验，将岩层悬臂式弯曲流变模型概化为4个阶段:瞬时变形阶段、衰减蠕变阶段、稳态蠕变阶段、加速蠕变阶段. 基于上述的试验和分析，推导出悬臂梁弯曲流变的本构方程；并选取岩梁发生倾倒变形时极限位置处应变为0，对本构方程进行求解得出倾倒变形发育的极限深度；以悬臂梁倾倒折断时应变加速度等于稳态蠕变的上限加速度为求解条件，得出岩梁的倾倒折断深度.      

基于测试频率的结构损伤定位与评估方法

基于振动模态的测试、分析技术是一种常用的结构健康监测/检测的方法,文中推导了基于测试频率数据进行结构损伤评估的损伤因子,利用Ansys软件对一压力管道结构和简支梁结构进行有限元数值模拟和模型实验,以刚度折减和挖槽法模拟结构的损伤状态,分析结果表明结构损伤因子是损伤位置和损伤程度的函数,并可据此进行损伤定位和损伤程度的评估和判订。方法原理简单,操作易实现,在结构损伤监测、检测过程中有一定实用价值。     

轴向运动嵌套悬臂梁的MTMD设计与减振鲁棒性分析

针对装配式钢桁架桥架设过程中运用调谐质量阻尼器(TMD)进行减振控制会遇到结构布置受限的问题,研究在时变系统中采用多重调谐质量阻尼器(MTMD)来进行减振控制.运用ANSYS软件建立轴向运动嵌套悬臂梁的有限元模型,利用动力学理论建立了轴向运动嵌套悬臂梁附加MTMD的动力学方程,数值求解后与有限元法进行对比表明吻合较好,...     

基于神经网络的斜拉索损伤识别研究

以一模型桥为背景,探讨了斜拉索损伤定位以及损伤程度确定的方法.基于ANSYS有限元模型,采用RBF网络,模拟了斜拉索的损伤情况.以不同损伤程度下自振频率和局部模态作为神经网络的训练与测试输入样本,由神经网络的输出来指示损伤位置和损伤程度,并与BP神经网络的识别效果进行比较.     

基于模态分析的结构损伤检测方法研究

为探讨基于振动模态分析的结构无损检测技术，把“频率变化平方比”应用于钢桁架这样的复杂结构，从理论上验证了该参数的变化是结构损伤程度和位置的函数。通过数值模拟证明了利用该参数对判断钢桁架结构的微小损伤效果显著，使发展新的，有效和简便的大型桁架结构的损伤检测方法成为可能。     

结构频率和索力指标的拉索损伤快速识别方法

基于结构多阶频率平方变化率,将拉索损伤识别转化为有约束线性最小二乘优化问题,采用迭代逼近法对其进行求解,以实现对拉索损伤的初步识别;运用局部拉索索力指标对初步识别的具有对称位置的可能损伤拉索进行准确定位;通过修正损伤识别模型中系数矩阵A实现对拉索损伤度的有效识别.以某下承式钢管混凝土拱桥为例,通过仿真分析验证了该方法的有效性.结果表明,该方法能够快速、准确识别桥梁拉索的损伤位置,且对损伤度的识别总体精度较高,该方法对于大型对称桥梁拉索损伤识别及健康监测具有较大的工程实用价值.     

基于模态参数和神经网络的结构损伤检测

基于Levenberg—Marquardt规则BP神经网络算法,利用频率变化量和曲率模态参数分别对框架结构损伤定位和定量识别问题进行了研究和实例分析。结果表明．它们均能对结构损伤进行预测,BP神经网络适用于此类损伤无规律对象问题的诊断。