基于裂纹附加模态的梁裂纹损伤识别方法

作者：杨骁; 王天宇

来源：振动工程学报, 2019, 32(03): 480-489.

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2019.03.013

• 裂纹梁
• 裂纹损伤识别
• 等效扭转弹簧模型
• 裂纹附加模态
• 最小二乘拟合

将梁中横向开裂纹等效为内部扭转弹簧,利用广义Delta函数和Heaviside函数,给出了具有任意条裂纹Euler-Bernoulli梁振动模态的统一显式解析表达式。在此基础上,引入裂纹附加模态的概念,并根据裂纹附加模态函数的构造特征,利用最小二乘拟合,建立了一种新的裂纹损伤参数识别方法。该方法计算简单,且仅需较少的测量点及测量点处某一模态的测量数据即可实现裂纹位置及深度的识别。最后,通过两个数值算例验证了裂纹损伤参数识别方法的适用性和可靠性,并考察了测量噪声对损伤识别的影响,结果表明裂纹位置识别精度高于裂纹等效弹簧刚度识别精度;前面裂纹识别结果影响后续裂纹的识别结果;随着测量噪声的增加,裂纹位置及裂纹等效弹簧刚度的识别误差增加,但仍在可接受的范围内,故该裂纹损伤识别方法在工程实际中具有一定的适用性。

• 单位
  上海大学; 土木工程学院; 东南大学