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基于提高频率灵敏度的结构损伤统计识别方法
  • ISSN号:1007-4708
  • 期刊名称:《计算力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU311[建筑科学—结构工程] TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]华中科技大学船舶与海洋工程学院,武汉430074, [2]武汉科技学院机电工程学院,武汉430073
  • 相关基金:国家自然科学基金(50479050)资助项目.
中文摘要:

提出了一种基于反馈控制结构动力特性的损伤统计识别方法。该方法采用基于独立模态空间的反馈控制,有目的地配置闭环系统的极点,根据损伤前后闭环系统的特征值构造损伤指标。采用假设检验判断损伤是否发生,并剔除特征量中损伤程度的影响,采用统计模式识别方法识别损伤位置。Benchmark结构的数值算例表明,本文提出的损伤识别方法能够较显著地提高模态频率对刚度变化的灵敏度,准确有效地检测在噪声环境下结构小损伤是否发生以及识别损伤位置。

英文摘要:

A statistical method using frequencies of structures under control is proposed for detecting small damages. In the study, feedback control based on independent modal space control is first used to assign the pole of the system under detection intentionally. Then the prescribed characteristic frequencies of the structure under control, which may be more sensitive to the damage, are obtained and further employed to constitute a sensitivity-enhanced damage indicator (SEDI). The principle of sensitivity-enhancing feedback control for stiffness damage detection of multi-degree-of-freedom systems is argued in theory. To tolerate measurement noise on modal frequencies, a hypothesis test involving t-test that utilizes the SEDI to constitute the statistical quantity is employed to estimate the existence of damage while a statistical pattern recognition method that uses the feature vectors consisting of SEDI is employed to locate damage. Based on perturbation theory the feature vectors are normalized in order to eliminate the effect of damage extent on damage localization. The proposed method is verified by examples including the damage detections of the IASC-ASCE benchmark structure with self-defining single damaged brace.Simulation results show that the proposed damage indicators are more sensitive to damage by using the frequencies of the structures under control and are capable of detecting and locating small damage of structures.

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期刊信息
  • 《计算力学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:大连理工大学 中国力学学会
  • 主编:程耿东
  • 地址:辽宁省大连理工大学《计算力学学报》编辑部
  • 邮编:116024
  • 邮箱:jslxxb@dlut.edu.cn
  • 电话:0411-84708744 84709559
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-4708
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1373/O3
  • 邮发代号:8-180
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双效期刊,Ei Compenelex收录期刊,获2003年大连市期刊最佳印制奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9563