土木工程结构损伤诊断的研究和进展

综述了近几年来应用在土木工程结构损伤诊断领域中的各种诊断方法,讨论了这些诊断方法在理论上和实际应用中存在的问题,通过对这些损伤诊断方法的比较和研究,推测了土木工程结构损伤诊断的发展趋势.     

基于神经网络的悬臂梁诊断分析

应用人工神经网络技术,以反映结构损伤程度的固有频率作为神经网络输入的特征参数,建立结构故障诊断模型,对悬臂梁裂纹的深度和位置进行了诊断研究。从诊断结果说明神经网络用于工程结构的裂纹故障诊断是可行的。     

高桩码头基桩动力损伤诊断方法研究综述

文章对传统的基桩检测的主要方法及其存在的局限性进行了综述,并对可能用于基桩损伤诊断的模态参数法、基于频响函数变化的损伤诊断法、模型修正法、神经网络法、遗传算法、小波分析法、残余力向量法进行探讨。最后对基桩损伤诊断领域的一些研究方向进行了展望。     

某型火箭炮插拔机构战场损伤分析技术

为满足插拔机构未来战场技术保障的需求,提高战场技术保障能力,对插拔机构战场可能损伤模式和事件进行研究。综合利用基本功能项目分析、损伤模式及影响分析、损伤树分析及损伤定位分析方法进行插拔机构战场损伤分析,获取了插拔机构战场损伤的信息,为插拔机构战场损伤评估奠定基础。     

损伤梁的振动功率流分析

从结构噪声的观点,对在集中力作用下的损伤梁进行了振动功率流研究,损伤部位模拟为转动弹簧,利用断裂力学的有关理论得到其转动刚度。分析了损伤梁的弯曲波运动以及振动功率流的输入和传播,结果表明振动功率流与损伤位置及其特征尺寸是相关联的,本研究为基于振动功率流方法的损伤诊断打下了理论基础。     

损伤梁的振动功率流分析

从结构噪声的观点,对在集中力作用下的损伤梁进行了振动功率流研究,损伤部位模拟为转动弹簧,利用断裂力学的有关理论得到其转动刚度.分析了损伤梁的弯曲波运动以及振动功率流的输入和传播,结果表明振动功率流与损伤位置及其特征尺寸是相关联的,本研究为基于振动功率流方法的损伤诊断打下了理论基础.     

应变模态在钢架结构损伤诊断中的应用

为了确保人民生命财产的安全,开展钢架结构结构的损伤诊断研究是必须的。本文提出了基于应变模态的钢框架结构的损伤诊断法,该方法能够对结构的损伤的进行准确的识别,具有一定的实际价值。     

简支梁损伤定位的直接指标法应用

结构损伤诊断主要内容是对各种工程结构进行检测并对检测结果做适当的分析,从而确定结构的健康状况。损伤诊断要解决的关键问题之一是判断结构损伤的位置。结构损伤会对结构的物理特性如刚度,质量,阻尼等产生影响,从而使结构的模态参数如固有频率、振型等发生改变。研究结果表明应变相比固有频率和振型对局部损伤更加敏感。基于应变模态差分原理的损伤定位直接指标法ISMSD(Strain Mode Shape Difference)具有无需原始模态数据的优点。本文通过有限元方法计算得到非贯穿裂纹梁的位移模态,进而计算得到应变模态。再对经过三次样条插值的光滑应变模态差分曲线进行直接损伤指标值计算。对假定两处损伤的简支梁在几种不同损伤程度状况下进行数值仿真计算,直接根据直接指标值的大小正确地判定了损伤位置,尤其是损伤量较小时。     

基于模态应变能的高桩码头桩基损伤识别研究

基于动力指纹对高桩码头进行损伤识别是工程界的研究热点。通过建立高桩码头模型,采用有限元数值模拟和模型试验研究模态应变能在高桩码头桩基损伤识别中的适用性。研究结果表明:基于有限元数值模拟的模态应变能损伤识别方法可以准确定位桩基损伤位置且可定性反映损伤程度;基于试验振型得到的模态应变能可识别桩基损伤位置,但由于试验误差和噪声干扰的存在,会存在误判现象。高桩码头桩基模态应变能损伤识别方法的广泛应用还需要依赖动力测试技术和模态分析技术的进一步发展。。     

爆炸损伤后U型夹层板剩余强度实验研究

爆炸冲击损伤会对舰船航行和作战造成严重影响,而爆炸后的剩余强度研究对于评估舰船损伤后的生命力具有重要意义。本文以U型折叠式夹层板为研究对象,对水下爆炸冲击损伤后的U型夹层板开展弯曲实验,研究弯曲载荷作用下夹层板在纵、横2个方向的极限承载力和损伤变形模式。根据实验应用有限元软件Abaqus开展数值仿真分析,并把实验和仿真结果进行对比,以验证和完善有限元仿真分析技术,为分析基于夹层板的舰船结构强度提供技术支撑。     

基于残余力向量法的基桩损伤诊断

根据振动微分方程详细推导了残余力向量的表达式,定义残余力向量的绝对值为结构的损伤指标。通过建立髙桩码头基桩有限元模型,运用残余力向量法对基桩进行损伤诊断数值模拟。数值模拟结果表明:残余力向量作为诊断指标,对结构的损伤较为敏感;只需结构的低阶模态,就可以准确快速地识别出结构的损伤。     

水下非接触爆炸舰船动响应数值模拟

对舰船在水下非接触爆炸载荷下动态响应的研究有助于深入了解舰船失效规律和损伤机理,为舰船损伤分析与技术保障系统的建立提供良好的数据与技术支撑。本文基于视景仿真和舰船损伤仿真系统研究的需要,选取Multigen Creator和TrueGrid混合的建模方法;通过在Ansys系统中整合、重新构网生成混合计算模型,有效提高了LS-DYNA进行数值计算的精度;最后,通过模拟船体在非接触爆炸下的冲击环境,对舰船的加速度响应状况进行了数值及机理的分析。     

环境激励下自升式海洋平台损伤诊断

为探究适用于海洋平台结构的有效损伤诊断方法,针对某自升式平台的比例模型开展环境激励下损伤诊断试验研究。分别采用频域法中的增强频域分解法和时域法中的随机子空间法处理测试数据,提取前三阶的固有频率、振型和阻尼比等模态参数,并结合频率和振型识别结果计算节点柔度矩阵。通过分析平台模型模态参数和节点柔度矩阵的变化率,识别预先设置的结构损伤。试验结果表明,两种模态识别方法均能有效识别环境激励下的平台模型模态参数,其中利用固有频率变化率能够有效判断结构是否产生损伤,利用振型和柔度矩阵的变化率能够实现损伤的准确定位。     

基于模态柔度的高桩码头桩基损伤识别

无损、快速的高桩码头桩基检测方法是工程界的研究热点.设计了高桩码头桩基动力损伤识别模型,通过有限元模拟计算和物理模型试验研究模态柔度在高桩码头损伤识别中的适用性.研究结果表明:1)在有限元模拟中模态柔度可准确识别损伤所处位置,损伤程度越大模态柔度变化越大,模态柔度变化量可定性反映结构损伤程度.2)基于试验振型得到的模态柔度可反映损伤位置,但由于测试噪声和试验误差的存在,损伤识别效果没有基于数值模拟计算理想,且不能反映损伤程度.高桩码头桩基模态柔度损伤识别的广泛应用还需要动力测试技术和模态分析技术的进一步发展.     

基于遗传算法的钢框架结构杆件损伤诊断的研究

阐述了混合遗传算法的优化特性和变量因子,并提出了改进一定的策略,通过一钢框架结构杆件损伤诊断的仿真分析,验证了基于遗传算法的钢框架结构杆件损伤诊断的有效性。     

舰船机电设备网络监测与远程诊断技术

论述了舰船机电设备网络监测和远程诊断技术研究的必要性.根据网络结构设计时须遵循的原则,指出了星型结构为舰船机电设备远程监测与诊断所适用的网络拓扑结构,并在此基础上构建了舰船机电设备的远程监测诊断结构的示意图,然后对其实现过程中的关键技术进行了详细研究,最后对舰船机电设备网络监测和远程诊断技术的应用前景进行了展望.     

老龄化船舶与海洋结构物机械性损伤研究进展(英文)

船舶与海洋结构物在服役期内会承受如结构腐蚀,疲劳裂纹以及机械性损伤等与役龄相关的结构退化与损伤,并会诱发一系列安全性、健康性以及经济风险性的问题.实际上,已有报道表明这些与役龄有关的结构退化与损伤经常会引起船舶与海洋结构物的灾难性事故.因此,为了发展更有效可行的方法来加强技术管理以控制这些结构退化和损伤,降低结构老龄化所带来的损失,开发先进的技术以及开展相应的科研工作极为重要.结构的机械性损伤与结构腐蚀和疲劳损伤相比所受关注的程度要小得多,但结构机械性损伤在一些情况下也是诱发结构失效的主导因素.文章针对老龄化船舶与和海洋结构物的机械性损伤同题,总结了包括结构磨损、撕裂,凹陷,接触性损伤和事故性损伤的当前研究现状和研究进展,给出了有关机械性损伤的预报、减轻和防止的方法,并对未来的研究与发展方向给出了建议.     

基于高速摄影与激光扫描的舰船装备健康监测与管理技术

概述了系统健康诊断技术、高速摄影与结构模态分析技术、三维激光扫描与裂纹追踪技术在装备上运用与发展,可实现舰船装备非接触、智能化在线无损检测,获取关键的状态特征信息,同时能迅速进行损伤定位与状态描述。     

ERA法识别大型结构损伤与定位

大型结构物的重要性不言而喻,一旦结构物发生损伤,如何对结构进行实时损伤监测,是一个有价值的研究方向。特征系统算法(ERA)是近年来出现的时域模态参数识别技术。本文阐述了该算法的基本原理和具体实现方法,采用一典型的数值算例考核了ERA方法的可行性及其抗噪能力,实施了结构模型的模态参数辨识。计算结果表明该方法能够对结构物在发生质量和刚度的损伤时,实时有效的损伤识别与定位。     

大型回转支承振动诊断技术应用研究

本文通过对大型转支承进行振动时域和频域的诊断研究，总结了测试技术、分析和诊断方法。