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摘要
为了深入研究结构健康监测系统中传感器优化布置及损伤识别问题，分别提出了基于应变柔度的传感器优化布置算法和损伤识别方法。首先推导了应变柔度灵敏度公式，定义了关于损伤系数似然估计的费舍尔信息矩阵（FIM），并结合应变模态置信准则（SMAC），以最大化FIM二范数和最小化SMAC非对角元素为目标，构造了传感器优化布置目标函数，设计了应变传感器优化布置算法；其次，根据应变柔度的物理意义，对损伤前后结构各自由度作用均匀的虚拟静载荷，构建了一种基于结构损伤前后均匀载荷应变场变化的损伤识别指标；最后，通过对四角固定的平面薄板结构进行仿真分析和实验研究，验证所设计的传感器布点优化算法和损伤识别方法的可靠性。仿真和实验结果表明，所设计的传感器优化布设方案优于均匀布点，且利用其优化结果和定义的损伤识别指标能够准确地识别出薄板结构的损伤位置和大小。
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单位武汉理工大学; 机电工程学院
