导读:本文包含了损伤杆系结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:损伤识别,ANSYS,曲率模态,小波分析
损伤杆系结构论文文献综述
李震[1]（2018）在《基于曲率模态小波分析的杆系结构损伤识别研究》一文中研究指出本文从实际问题出发,通过数值模拟与实验分别对钢筋混凝土结构进行损伤诊断定位识别及损伤程度的探讨。主要内容包括:首先对国内外结构损伤识别的研究进展与研究方法进行了归纳总结,并介绍了小波变换的基本理论,以及常用小波及小波在信号奇异性检测中的应用。在此基础上,针对四种不同损伤工况的简支梁,运用Ansys软件分析其振型模态,然后运用Matlab语言编制相关程序,分析了不同小波函数及不同尺度对结构损伤的识别能力。通过选择合适的小波函数与尺度,对四种不同损伤工况的简支梁进行小波分析。结果表明基于曲率模态小波分析可以准确识别出简支梁单处与多出损伤的损伤位置。建立框架结构有限元模型,用同样的处理方法进行损伤识别,小波变换系数图中,在损伤位置处出现小波变换系数峰值,成功识别出一层一跨、两层一跨的框架结构多处损伤位置。最后,在试验室制作五根不同工况的混凝土简支梁,采用INV3060频率与振型测试系统分别进行模态测试,提取振型位移,计算曲率模态进行小波分析,对钢筋混凝土简支梁进行损伤诊断定位识别,识别出的结果与预设的损伤工况一致,表明该方法可以准确识别出损伤位置。验证了基于曲率模态小波分析的杆系结构损伤诊断定位识别的实用性与可行性。(本文来源于《中南林业科技大学》期刊2018-05-01）
尹良雄[2]（2017）在《基于移动最小二乘法的杆系结构损伤识别研究》一文中研究指出结构的老化和局部损伤是一个结构正常服役期内中不可避免的问题,有效的定位识别结构损伤就能尽可能的避免因结构整体的突然破坏与倒塌造成的重大人员伤亡和财产损失,故结构损伤识别在土木工程领域尤为重要。在结构损伤识别的诸多方法中,通过结构的振动特性曲率进行损伤识别的方法具有数据采集方便,局部损伤识别能力好的优势。但传统上该方法通过二阶中心差分法获得曲率数据,会导致边缘节点数据丢失和抗噪能力差的缺陷。本文提出了基于移动最小二乘拟合法和振动特性曲率的损伤识别方法。该方法利用移动最小二乘法拟合出振动特性的节点数据方程,再求出振动特性曲率。故该方法既保留了利用振动特性识别结构损伤的优势,又克服传统的二阶中心差分法求曲率的缺陷。本文对一典型桁架结构和一正放四角锥网架结构进行损伤识别,获得以下结论:1.移动最小二乘法获得的振动特性曲率比常用的二阶中心差法获得的振动特性曲率具有更强的抗噪性,且不丢失边缘节点数据。2.利用移动最小二乘曲线拟合获得的振动特性曲率对桁架结构的各个位置的单损伤都能进行有效的定位识别,其中模态曲率差法和柔度曲率差法采用一阶模态振型进行计算可以获得最佳识别效果;但对于多损伤识别,模态曲率差法、柔度曲率差法和广义位移曲率差法均无法有效的识别出其中的腹杆损伤,而频响函数曲率差法不仅能够识别出所有的损伤杆件,且能够对杆件进行有效的损伤定量识别。3.针对多损伤问题杆件漏报问题,本文提出了结构损伤前后上下节点竖向位移差之差进行多损伤补充识别,结果证明该方法能有效识别桁架结构多损伤工况中的腹杆损伤。4.桁架结构的抗噪性分析表明,模态曲率差法和柔度曲率差法的抗噪性能较差,而频响函数曲率差法与广义位移曲率差法在损伤识别数据获得的过程中能够有效的消除噪声的影响,拥有较好的抗噪性。5.对于网架结构的损伤识别,单纯的振动特性曲率差损伤识别效果误报较多,本文引入了小波分析对损伤识别数据进行处理,利用重构后小波变换细节系数进行损伤识别,仿真结果证明该方法能够准确的识别出网架结构的单损伤和多损伤。6.网架结构的抗噪性分析表明,在本文所使用的几种振动特性指标中,频响函数曲率差法拥有最好的抗噪性,且对轻微损伤也有较好的识别效果。(本文来源于《南昌大学》期刊2017-05-28）
葛锦蔓,苏俊宏,徐均琪,陈磊,杨利红[3]（2016）在《不同周期膜系结构对1064nm高反膜的激光损伤阈值的影响》一文中研究指出基频高反膜元件由于较易受到激光损伤而严重影响激光系统正常工作,因此研究高反膜的激光损伤原因及损伤机理成为一个急需解决的问题。本文搭建激光损伤阈值测试平台,对不同周期膜系结构的1064 nm激光高反膜的激光损伤阈值的影响进行了研究。研究结果表明,相比较于G|(LH)~9L|A膜系,G|(HL)~9L|A这种周期结构的薄膜的激光损伤阈值较高,且损伤形貌以熔融型为主。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2016年04期）
宋仙云[4]（2010）在《利用测试数据的空间杆系结构损伤识别研究》一文中研究指出工程结构在使用过程中由于自然、人为的原因会产生裂纹、松动、脱落等破坏。当其发展到一定程度而又没有被察觉处理时,有可能导致灾难性事故,严重威胁到人们的生命、财产安全。为了及时检测到损伤所在位置及程度,国内外学者做了大量研究,得到了一系列的损伤识别成果,其中目前研究比较多的是利用结构振动模态参数的变化判断结构损伤。本文论述了基于模态分析理论损伤识别的各种方法及其使用范围、优劣特性。详细地研究了损伤识别的模态频率法、模态振型法、曲率模态法、应变模态法、柔度差和柔度曲率法、模态应变能法的原理。以柔度法原理为基础对一空间杆系结构的损伤识别作了详细分析。由于空间结构自由度多,振型复杂,为简化分析并利用差分法求结构柔度斜率、柔度曲率,将空间问题转化为分析若干平面的问题。利用有限元动力学分析,得到结构前几阶的模态频率和模态振型,由模态参数计算结构的柔度,研究了结构损伤对于各个不同方向柔度的灵敏性；分析了结构各阶模态对于柔度的影响,柔度和结构的固有频率成反比,因此结构的低阶模态对柔度影响比较大,利用结构一阶模态得到柔度就能很好判断结构的损伤,当利用结构高阶模态计算柔度时往往不能准确判断结构损伤的位置；探讨了结构损伤程度对柔度曲率的影响。在有限元分析基础上对杆系结构做了试验分析,利用CRAS系统测量结构的模态参数,对测量振型作质量归一化处理,根据实测数据运用柔度曲率法对单个单元损伤的情况作分析,其在小损伤时候不是太灵敏,对于大损伤可以准确判断损伤位置。另外着重论述了基于频率改变方法的损伤识别,由有限元计算结构中每一单元在不同损伤程度时结构不同阶频率的改变量,根据计算结果建立损伤识别数据库,由实测不同阶频率的改变对比数据库中数据辨别损伤位置及相对损伤程度。柔度法、频率变化法在预测结构损伤程度上还存在不足,更达不到判断损伤对结构寿命影响的程度,因此要实际应用,还需做大量研究。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2010-04-01）
邹万杰[5]（2009）在《基于振动测试的杆系钢结构损伤识别研究》一文中研究指出随着社会的进步和经济的快速发展,土木工程结构的形式和功能日趋复杂,其安全越来越受到人们的重视。结构健康监测系统越来越多的安装到大跨桥梁、大型空间结构等大型土木工程结构中,但作为健康监测系统核心技术的损伤识别仍未从根本上得到解决,严重制约了结构健康监测系统的应用和发展。基于振动测试的结构损伤识别得到了广泛的研究和发展,人们提出了很多方法,这些方法在数值仿真分析及实验室试验中均取得了良好的识别效果。但由于实际的土木工程结构体积巨大,形式复杂,观测手段的限制等原因,通常难以获得这些传统的损伤识别方法所要求的测试信息及测试精度,因此,在已提出的结构损伤识别方法中能够成功应用到土木工程结构的损伤识别和健康监测中的例子尚不多见。结构损伤识别要在土木工程中走向实用还有很多问题需要解决,其中最主要的问题是需要解决测试信息不完备和测量噪声干扰条件下的参数识别及损伤识别问题。基于这样的背景,本文分别以杆系钢结构的轴向刚度和侧向刚度损伤识别为研究对象,提出了两种不同的损伤识别方法,即基于遗传算法的智能算法和基于改进残余力向量的解析算法,并在一些测试条件相同的benchmark结构算例中比较了它们的识别效果。本文主要研究工作分为六章:第一章是绪论。阐述了本论文的选题背景和目前结构损伤识别研究现状,并对本文的主要研究内容做了介绍。第二章提出基于频响函数和遗传算法的结构损伤识别方法。遗传算法是计算智能的一个重要组成部分,与常规的数学方法相比,它具有高度的自适应性、鲁棒性和并行性,因而对于包含非确定性和噪声的信息也有一定的处理能力,是一种典型的全局优化方法。如果结构输入(激励)已知,频响函数的测试简单且精度好,所包含的结构信息丰富。用测试频响函数及相应的计算频响函数构造遗传算法目标函数进行结构损伤识别,能够在考虑较高噪声水平情况下将结构的损伤识别出来。第叁章在前人研究基础上提出基于残余力向量的杆系结构损伤直接识别法,克服了由残余力向量法一般只能得到结构损伤位置而无法识别其程度的缺点。该方法用刚度联系矩阵将损伤后结构刚度矩阵的变化矩阵展开,得到一个新的残余力向量方程,求解即可得到各单元刚度参数改变量的解析解,仅需一阶模态参数经一步计算就能够同时识别损伤的位置和损伤的程度。第四章研究了输出测量信息不足时结构的损伤识别问题。在基于残余力向量的结构损伤直接识别法中,当输出信息测量不足时无法得到完备的模态振型,完备的模态振型只能通过模态扩阶得到,而由扩阶模态进行结构损伤识别的效果与损伤处的测试信息完备程度有关。在基于遗传算法的结构损伤识别法中,提出直接由不完备的测试频响函数构造遗传算法的目标函数进行结构的损伤识别,在benchmark结构的算例中,识别效果良好。第五章研究了输入未知时结构的损伤识别问题。在噪声干扰下结构的模态参数识别误差较大,由此导致了依赖模态参数进行识别的残余力向量法的识别误差也较大,只有在很低水平的噪声条件下识别出来的结果才是可靠的。在基于遗传算法的结构损伤识别法中,在输入未知时无法获得结构的实测频响函数,如果输入的频谱平坦,近似为有限带宽的白噪声(比如脉动风),其功率谱为一常数,则结构的原点频响函数和自功率谱具有相似的形状。提出直接由测试的结构自功率谱和计算的原点频响函数来构造遗传算法的目标函数,进行结构的损伤识别,在benchmark结构算例中,获得了很好的识别效果。最后还讨论了在输入未知且输出测量信息不足时,仅以部分实测自功率谱和相应的计算频响函数构造遗传算法的目标函数,进行结构的损失识别,在算例中也能够获得很好的识别效果。第六章总结了本文的主要研究内容,指出尚需要进一步研究解决的问题并对将来的研究工作做了展望。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2009-05-01）
陈子龙[6]（2008）在《杆系结构体系损伤识别的方法研究》一文中研究指出结构损伤的存在会引起结构物理性质的改变,这些直接反映在结构物理参数(如刚度、质量以及结构阻尼等)的改变上。结构物理性质的改变又导致结构的动力特性发生相应的变化,这些直接反映在结构的模态参数(如自振频率、振动模态等)的变化上,结构的动力损伤检测方法实质上是结构参数变化的检测。本文定义了一种用于损伤识别的组合指标,即应变模态与固有频率平方比值的变化量。研究分析了频率变化比和组合指标的两种损伤识别理论。在此基础上,分别对桁架结构和框架结构进行损伤数值模拟,利用这两种损伤识别方法对结构进行损伤识别研究。本论文的主要内容有:(1)阐述了国内外的研究现状,论述和研究了基于动力参数进行结构损伤诊断的理论与方法。(2)具体讨论了频率变化比和组合指标的损伤识别理论。(3)通过有限元软件ANSYS对桁架和框架结构进行模态分析,分析结构未损伤和损伤状态下的前五阶模态,得出结构各阶模态参数。(4)分别利用频率变化比法和组合指标法对桁架结构和框架结构进行损伤识别,内容包括:结构前五阶模态对损伤识别的敏感性分析、不同位置损伤识别和损伤程度相关性分析。(5)通过上述理论和数值分析,比较基于频率变化比和组合指标的两种损伤识别方法,研究这两种方法识别结构损伤时各自的特点、局限性、操作难易度、适用性等,对这两种方法进行综合的评价,一定程度上完善目前对这些参数的评价,为这两种识别方法在结构损伤识别中的实际应用提出具有一定参考价值的方向性意见。(本文来源于《南京林业大学》期刊2008-06-01）
郑寒辉,赵晓华[7]（2007）在《含裂纹损伤杆系结构的动态特性研究》一文中研究指出运用动刚度有限元法,研究了含裂纹损伤杆系结构的动态特性。提出了一种含裂纹的杆单元,基于断裂力学的线弹簧模型,导出了相应的动刚度矩阵。在此基础上,对含裂纹的悬臂梁和平面框架进行了数值计算,并与已有的实验值和解析解进行了比较。结果表明:损伤位置和损伤程度的不同均会导致结构动态特性发生改变,因而在结构分析中应考虑损伤的影响;而该单元能够方便地用于含裂纹损伤杆系结构的动态特性分析,并具有很好的精度。(本文来源于《工程力学》期刊2007年12期）
李功标,瞿伟廉[8]（2007）在《空间杆系结构的单元分组及统计损伤识别方法》一文中研究指出提出一种基于应变模态的空间杆系结构统计损伤识别方法。为了减少待识别单元的数量,根据相似度对所有单元进行分组,从而将结构的损伤识别分两步实行:首先识别出所有可能损伤单元的范围,然后再进行结构损伤的定位和损伤程度的估计,其中,对于较深程度的损伤,采用应变模态的修正摄动矩阵,最后采用数值仿真分析进行了验证。(本文来源于《武汉科技大学学报(自然科学版)》期刊2007年06期）
谭冬梅[9]（2007）在《基于小波分析的空间杆系结构的损伤识别》一文中研究指出大型土木工程结构在服役期间,由于受到腐蚀、碰撞以及环境荷载作用,就面临着一个结构损伤的问题。随着结构使用年限的增加,损伤不断积累发展,当损伤累积到一定程度会造成结构抗力的衰减,降低结构的安全性、适用性和耐久性,甚至会导致整个结构的破坏,因此开展结构损伤识别技术的研究,特别是在不影响结构使用的情况下诊断结构的损伤情况,监测结构的工作状况以及对结构的安全性进行评估,有着十分重要的工程及现实意义。在此背景下,本论文结合国内外在结构损伤识别领域的研究现状,对小波分析在杆系结构损伤识别中的应用进行了研究,主要工作包括以下几个方面;(1)对小波分析在结构健康监测中基本应用的研究。对于大多数空间网架结构,一般认为其构件主要受轴向力的作用,因此,将空间网架结构视为空间杆系结构进行研究。在结构出现损伤时,结构的刚度发生变化,由此测得的结构动力响应的在线监测信号相应的发生了突变,传统的傅立叶变换只能确定一个函数奇异性的整体性质,而难以确定奇异点在空间的位置及分布情况。因此利用小波变换对损伤信号进行小波分解,再计算其高频分量的方差,可以更有效的分析信号的奇异性,判断结构发生损伤的时刻。通过对深圳市民中心屋顶网架结构的数值模拟表明,该方法能够有效的对网架结构进行损伤预警。(2)对小波包在空间结构损伤识别中的应用研究。针对结构损伤诊断的需要,首先通过小波包分析将振动信号分解到各个频带,然后以各频带能量即小波包信号成分节点能量作为识别损伤的特征向量进行损伤识别。通过一二层平板网架结构的数值算例表明,小波包分析具有较强的抗噪声干扰能力,能够有效地用于结构的损伤识别。(3)对基于小波分析和支持向量机的两步损伤识别方法进行了研究。首先应用小波变换将损伤结构的地震响应信号进行小波分解,计算其高频分量的方差,分析信号的奇异性,判别结构损伤发生的时刻。然后对损伤信号进行小波包分解,提取包含结构损伤信息的小波包信号成分节点能量,以此为训练样本,选择合适的核函数建立支持向量机SVM模型进行结构的损伤定位。通过对一二层平板网架结构的数值算例表明,该方法能够有效地识别结构的损伤。(4)对基于包小波分析的网架结构有限元模型修正方法进行了研究。首先建立半刚性节点固结系数表示的空间网架单元刚度矩阵,并以此建立空间网架结构的动力方程。然后根据Kammer提出的有效独立法优化配置传感器的安放位置,计算结构的加速度响应信号,将信号进行小波包分解,提取小波包信号成分节点能量作为支持向量机的训练样本,建立支持向量机SVM模型。最后将测试得到的信号进行小波包分解并提取小波包信号成分节点能量作为测试样本,进行支持向量机SVM模型的预测,识别出结构节点的固结系数。将得到的节点固结系数代入空间网架结构的单元刚度矩阵,再由坐标变换得到修正后的结构总的刚度矩阵,从而实现有限元模型的修正。数值模拟结果验证了该方法的有效性。(5)对小波包分析和统计过程控制理论在损伤识别中的应用进行了研究。首先通过小波包分析将振动信号分解到各个频带,提取小波包系数节点能量作为识别故障的特征向量建立损伤因子,然后再由统计过程控制,通过计算损伤因子的单侧置信上限作为损伤预警的临界点来进行结构的损伤预警。对一平板网架结构进行了数值模拟,模拟结果表明该方法能够有效的用于结构的损伤识别。(6)为了验证基于小波分析和统计过程控制的损伤预警方法在实际结构中的应用,对一简化的输电塔模型进行了试验研究,试验研究结果表明,该方法能够有效的用于空间杆系结构的损伤预警。本文研究工作立足学科前沿,运用最新理论和方法,对小波理论在空间杆系结构中的损伤识别进行了系统的研究,为在线的结构损伤识别的研究奠定了一定的理论和技术基础。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2007-11-01）
谭冬梅,瞿伟廉[10]（2007）在《基于小波包分析的空间杆系结构损伤诊断》一文中研究指出针对结构损伤诊断的需要,采用小波包分析方法提取了结构损伤的特征信号。首先通过小波包分析将振动信号分解到各个频带,然后以各频带能量作为识别故障的特征向量进行损伤识别。数值算例表明,小波包分析具有较强的抗噪声干扰能力,能够有效地识别结构的损伤。(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2007年01期）
损伤杆系结构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
结构的老化和局部损伤是一个结构正常服役期内中不可避免的问题,有效的定位识别结构损伤就能尽可能的避免因结构整体的突然破坏与倒塌造成的重大人员伤亡和财产损失,故结构损伤识别在土木工程领域尤为重要。在结构损伤识别的诸多方法中,通过结构的振动特性曲率进行损伤识别的方法具有数据采集方便,局部损伤识别能力好的优势。但传统上该方法通过二阶中心差分法获得曲率数据,会导致边缘节点数据丢失和抗噪能力差的缺陷。本文提出了基于移动最小二乘拟合法和振动特性曲率的损伤识别方法。该方法利用移动最小二乘法拟合出振动特性的节点数据方程,再求出振动特性曲率。故该方法既保留了利用振动特性识别结构损伤的优势,又克服传统的二阶中心差分法求曲率的缺陷。本文对一典型桁架结构和一正放四角锥网架结构进行损伤识别,获得以下结论:1.移动最小二乘法获得的振动特性曲率比常用的二阶中心差法获得的振动特性曲率具有更强的抗噪性,且不丢失边缘节点数据。2.利用移动最小二乘曲线拟合获得的振动特性曲率对桁架结构的各个位置的单损伤都能进行有效的定位识别,其中模态曲率差法和柔度曲率差法采用一阶模态振型进行计算可以获得最佳识别效果;但对于多损伤识别,模态曲率差法、柔度曲率差法和广义位移曲率差法均无法有效的识别出其中的腹杆损伤,而频响函数曲率差法不仅能够识别出所有的损伤杆件,且能够对杆件进行有效的损伤定量识别。3.针对多损伤问题杆件漏报问题,本文提出了结构损伤前后上下节点竖向位移差之差进行多损伤补充识别,结果证明该方法能有效识别桁架结构多损伤工况中的腹杆损伤。4.桁架结构的抗噪性分析表明,模态曲率差法和柔度曲率差法的抗噪性能较差,而频响函数曲率差法与广义位移曲率差法在损伤识别数据获得的过程中能够有效的消除噪声的影响,拥有较好的抗噪性。5.对于网架结构的损伤识别,单纯的振动特性曲率差损伤识别效果误报较多,本文引入了小波分析对损伤识别数据进行处理,利用重构后小波变换细节系数进行损伤识别,仿真结果证明该方法能够准确的识别出网架结构的单损伤和多损伤。6.网架结构的抗噪性分析表明,在本文所使用的几种振动特性指标中,频响函数曲率差法拥有最好的抗噪性,且对轻微损伤也有较好的识别效果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
损伤杆系结构论文参考文献
[1].李震.基于曲率模态小波分析的杆系结构损伤识别研究[D].中南林业科技大学.2018
[2].尹良雄.基于移动最小二乘法的杆系结构损伤识别研究[D].南昌大学.2017
[3].葛锦蔓,苏俊宏,徐均琪,陈磊,杨利红.不同周期膜系结构对1064nm高反膜的激光损伤阈值的影响[J].真空科学与技术学报.2016
[4].宋仙云.利用测试数据的空间杆系结构损伤识别研究[D].武汉理工大学.2010
[5].邹万杰.基于振动测试的杆系钢结构损伤识别研究[D].武汉理工大学.2009
[6].陈子龙.杆系结构体系损伤识别的方法研究[D].南京林业大学.2008
[7].郑寒辉,赵晓华.含裂纹损伤杆系结构的动态特性研究[J].工程力学.2007
[8].李功标,瞿伟廉.空间杆系结构的单元分组及统计损伤识别方法[J].武汉科技大学学报(自然科学版).2007
[9].谭冬梅.基于小波分析的空间杆系结构的损伤识别[D].武汉理工大学.2007
[10].谭冬梅,瞿伟廉.基于小波包分析的空间杆系结构损伤诊断[J].武汉理工大学学报.2007