| 【中文题名】 | 基于模态参数在损伤检测中的应用 |
| 【英文题名】 | Based on the Mode Parameter, the Damage of the Truss is Identified. |
| 【学科专业】 | 工程力学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-6-1 |
| 【中关键词】 | 结构健康监测,悬臂桁架,损伤识别,频率,应变模态,损伤程度 |
| 【英关键词】 | structural health monitoring,cantilever truss,damage identification,frequency,strain modal,damage level, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑结构>杆件系统结构>杆件结构>桁架 |
| 【论文摘要】 |
结构健康监测技术起源于上个世纪的五六十年代,最初主要是在航空航天领域进行结构载荷监测。随着经济的发展,科学技术的进步,现代社会的建筑向大型化、复杂化发展,这些结构在复杂的自然环境中受到各种威胁,导致结构产生各种可能的损伤。为了保证安全,就要准确及时地对结构进行损伤检测,以获得结构准确的运行状况,从而及时对损伤进行修复。运用结构健康监测技术对建筑结构的健康状况进行实时监测,及时对结构进行损伤检测和损伤定位,维护结构正常运行,预测结构剩余寿命。这对保障人民生命财产安全、减少经济损失具有极其重大的意义与作用。
本文阐述了国内外结构健康监测技术的研究背景、发展现状和损伤理论的应用情况;重点阐述了平面桁架的振动特性和基于模态分析的损伤识别理论与数值仿真。
桁架结构由于其重量轻,材料使用率高,在大型厂房、桥梁结构中都被广泛应用,对桁架结构进行损伤识别具有实用意义,因此,本文选用平面悬臂桁架结构作为研究对象。利用桁架杆单元的特殊性质,提出了将节点模态位移转变为单元应变的方法,从而利用损伤前后的应变变化对损伤进行识别。
对平面悬臂桁架结构进行数值仿真计算,讨论结构在发生单损伤情况下,杆件发生... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-7 |
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1 绪论 |
7-9 |
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1.1 选题的背景和意义 |
7 |
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1.2 选题的目的 |
7-8 |
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1.3 本文的研究内容 |
8-9 |
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2 结构健康监测概论 |
9-14 |
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2.1 结构健康监测的研究背景 |
9-10 |
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2.2 国内、外结构健康监测的研究动态及现状 |
10-11 |
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2.3 结构健康监测过程及系统组成 |
11-14 |
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3 结构健康监测研究方法 |
14-20 |
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3.1 局部损伤识别技术 |
14-15 |
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3.2 全局损伤识别技术 |
15-20 |
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4 基于模态分析的结构损伤识别理论 |
20-31 |
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4.1 基于结构固有频率变化的损伤识别技术 |
20-23 |
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4.2 基于应变模态的损伤识别技术 |
23-25 |
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4.3 基于模态置信度判据识别结构损伤 |
25-26 |
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4.4 基于柔度矩阵的损伤识别和定位方法 |
26-27 |
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4.5 基于变形曲率法识别结构的损伤 |
27-28 |
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4.6 基于刚度变化的结构损伤识别和定位 |
28-31 |
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5 平面桁架结构的有限元分析 |
31-40 |
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5.1 有限元法简介 |
31-32 |
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5.2 平面杆单元的质量矩阵 |
32-34 |
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5.3 边界条件的引入 |
34-35 |
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5.4 动态有限元方程组 |
35-40 |
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6 模态分析与仿真软件 |
40-44 |
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6.1 ANSYS 软件 |
40-43 |
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6.2 Mathworks.MATLAB 简介 |
43-44 |
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7 平面桁架结构的损伤识别 |
44-65 |
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7.1 模型的建立 |
44-45 |
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7.2 模型的静力分析 |
45-46 |
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7.3 桁架未损伤前的模态分析 |
46-47 |
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7.4 平面桁架结构单损伤识别研究 |
47-65 |
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7.4.1 相同损伤位置不同损伤程度研究 |
47-54 |
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7.4.2 不同损伤位置相同损伤程度研究 |
54-65 |
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8 结论与展望 |
65-67 |
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8.1 本文的主要工作 |
65-66 |
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8.2 本文创新之处 |
66 |
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8.3 展望 |
66-67 |
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致谢 |
67-68 |
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参考文献 |
68-70 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.15792 |
