结构基于振动损伤识别的发展概况.pdf

第17卷增刊 振 动 工 程 学 报 V01．17No．S 2004年8月 ofVibration Aug．2004 Journal Engineering 结构基于振动损伤识别的发展概况 陈学前 陈大林 杜 强 冯加权 (中国工程物理研究院结构力学研究所绵阳，621900) 摘要对目前关于结构基于振动损伤识别的基本方法和最新的研究进展进行了回顾，重点介绍了利用结构振动 固有频率、位移振型、曲率模态振型、应变模态和神经网络法作了棍关的讨论和评述。最后对这一研究领域的未来 研究方向进行了展望。 关键词：结构振动；损伤识别；曲率模态振型；应变模态 中图分类号：0327 随着科技的进步，现代工业的发展及未来人类 构位移矢量。

的需求，现代空间结构正在向着大型化、复杂化方向 其特征方程为 (2)

发展。然而这些结构在一定环境条件下会出现损伤， [Ⅸ]{织}～cU；[肘]{够)=0

损伤将改变结构的强度和刚度从而引发更大的结构

损伤积累，这将导致结构的突发性失效，从而使结构

的安全受到威胁。因此结构损伤识别成为国内外学 刚度矩阵[K]的函数。损伤使结构质量和刚度减小，

者关注的焦点，特别是利用结构的振动响应和系统 一般来说，刚度的损伤更厉害，所以一般情况下，当

动态特性参数进行结构损伤诊断，近几十年来成为 损伤出现后，结构固有频率降低，阻尼升高。因此，可

国内外研究的热点。其基本思想是：损伤会引起结构 以通过比较结构损伤发生前后特征频率的变化来识

中物理参数(质量、刚度等)的改变，结构的模态参 别结构损伤。此方法的优点是概念明确，在工程结构

数(模态频率、模态振型、模态阻尼等)随之发生改 损伤的实际识别中简单易行，但也存在较大局限性，

变，根据此改变量即可确定损伤的位置与程度。按不 主要表现在以下几点：