改进模态应变能法的梁结构损伤识别方法

    公开(公告)号:CN117969666A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410347472.8

    申请日:2024-03-26

    申请人: 湘潭大学

    IPC分类号: G01N29/04 G01N29/44

    摘要: 本发明公开了一种改进模态应变能法的梁结构损伤识别方法,步骤如下:(1)通过动力测试分别获得梁结构损伤前、后的振型曲线;(2)对梁结构损伤前、后的振型曲线求曲率,采用最优匹配法对损伤后的振型曲率曲线进行调整;(3)采用梁结构损伤前的振型曲率与调整后的振型曲率做差,通过振型曲率差曲线的突变进行损伤定位;(4)通过梁结构损伤前的振型曲率与调整后的振型曲率,分别计算单元模态应变能,采用改进模态应变能法进行损伤程度定量。本发明方法能够精确的识别梁结构的损伤位置及损伤程度;而且能够应用于不同的梁结构损伤识别中,适应性好;为梁结构损伤定位与定量分析提供了一种有效的新方法,能够方便的应用于梁结构的损伤评估。

    挠度应变能等效的梁结构局部等效刚度计算方法

    公开(公告)号:CN116579193B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202211641557.4

    申请日:2022-12-20

    申请人: 湘潭大学

    摘要: 本发明公开了一种挠度应变能等效的梁结构局部等效刚度计算方法,步骤如下:根据梁结构的损伤区域长度d,设置合适的局部损伤梁段长度ε;计算等效刚度系数ceq;计算局部损伤梁段的等效刚度,等效刚度=ceq×无损伤梁的截面抗弯刚度;除弯矩零点附近外的局部损伤梁段,ceq可按近似方法计算;对梁结构各位置,ceq可根据梁结构未损伤时的挠度曲率曲线,按简支梁、悬臂梁和超静定梁,采用挠度应变能方法计算;对等截面单跨梁,用理论挠度曲率曲线,对其他结构,挠度曲线通过有限元模型计算或实测得到,按中心差分法计算曲率。本发明提出一种简洁的局部损伤测点间等效刚度计算方法,为开展基于静力指标的损伤程度定量试验时,实际损伤程度的计算提供理论依据。

    受弯梁材料本构参数模型修正及判别方法

    公开(公告)号:CN115828762A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202211641562.5

    申请日:2022-12-20

    申请人: 湘潭大学

    摘要: 本发明公开了一种受弯梁材料本构参数模型修正及判别方法。步骤如下:选择合适的材料本构方程;选取材料本构方程中的待修正参数,并确定合理的待修正参数取值区间;基于平截面假定,由截面应力平衡列轴力平衡方程,求解截面受压区高度;判断轴力平衡方程中是否存在线性相关项;由力矩平衡列弯矩平衡方程,计算截面抗弯刚度,截面受压区高度为常数时,判别式EIB≠0,能进行材料本构参数模型修正;截面受压区高度不为常数时,判断式与参数个数相关;采用理论模型或者响应面模型通过优化算法对待修正参数进行识别,完成模型修正。本发明提出一种受弯梁材料本构参数模型修正及判别方法,为非线性模型修正方法在实际工程中的应用提供了理论基础。

    基于转角影响线Katz1分形维数的梁结构损伤识别方法

    公开(公告)号:CN113761626A

    公开(公告)日:2021-12-07

    申请号:CN202111042457.5

    申请日:2021-09-07

    申请人: 湘潭大学

    摘要: 本发明公开了一种基于转角影响线Katz1分形维数的梁结构损伤识别方法,步骤如下:在梁结构各支座处设置转角测点,通过对梁结构损伤前后施加移动荷载,获得各支座的转角影响线;对损伤前后的转角影响线作差并求Katz1分形维数,通过转角影响线差的Katz1分形维数曲线上的突变进行损伤定位;进一步通过损伤前后转角影响线Katz1分形维数变化规律进行整体的损伤程度定量;若为超静定梁结构,则采用多个支座的转角影响线Katz1分形维数叠加进行损伤程度定量;为获得损伤单元精准的损伤程度,可进一步计算损伤处单元损伤程度。本发明只需在各支座处设置测点,节省了传感器的用量,可对梁结构损伤进行准确定位与定量,应用于梁结构的损伤评估。

    一种基于损伤状态均匀荷载面曲率的简支梁损伤识别方法

    公开(公告)号:CN107844622B

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN201710784187.2

    申请日:2017-09-04

    申请人: 湘潭大学

    IPC分类号: G06F30/20 G06F119/14

    摘要: 本发明公开了一种基于损伤状态均匀荷载面曲率的简支梁损伤识别方法,该方法包括以下步骤:损伤状态均匀荷载面曲率;简支梁位移曲线方程;未损伤状态均匀荷载面曲率;损伤程度识别。本发明为仅利用结构损伤状态的柔度矩阵对简支梁进行损伤程度识别,基于均布荷载作用下无损伤简支梁的位移曲线方程为四次多项式,采用二次多项式最小二乘法对损伤状态的均匀荷载面曲率进行拟合,使用拟合曲线代替未损伤状态的均匀荷载面曲率用于损伤识别。理论推导了均匀荷载面曲率与单元损伤程度的关系,考虑单损伤和多损伤工况,分析了使用拟合曲线进行损伤程度识别误差产生的原因,并给出了相应的修正方法,修正后的方法可实现对简支梁较为精确的损伤程度定量。

    基于自由端倾角影响线曲率的悬臂梁损伤识别方法

    公开(公告)号:CN110501177B

    公开(公告)日:2021-04-02

    申请号:CN201910798841.4

    申请日:2019-08-28

    申请人: 湘潭大学

    IPC分类号: G01M99/00 G01M5/00

    摘要: 本发明公开了一种基于自由端倾角影响线曲率的悬臂梁损伤识别方法,步骤如下:对损伤悬臂梁施加移动荷载,获得自由端测点的实测倾角影响线;对梁结构损伤后的实测倾角影响线求曲率;以荷载值除以倾角影响线曲率得到梁结构各位置刚度,通过损伤状态刚度曲线的突变识别损伤位置;剔除损伤位置的刚度,对剩余刚度曲线进行拟合,得到未损伤状态的刚度曲线;由损伤、未损伤状态的刚度曲线计算损伤程度,得到损伤位置结构刚度。本发明可对悬臂梁损伤进行准确定位与定量,应用于悬臂梁的损伤评估,通过等截面、变截面悬臂梁算例,验证了倾角影响线曲率指标在悬臂梁损伤识别中的应用价值。

    一种基于支座反力和倾角斜率的梁结构损伤识别方法

    公开(公告)号:CN110487580B

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN201910801911.7

    申请日:2019-08-28

    申请人: 湘潭大学

    IPC分类号: G01M99/00 G01M5/00

    摘要: 本发明公开了一种基于支座反力和倾角斜率的梁结构损伤识别方法,其步骤如下:对损伤后的梁结构施加荷载,获得实测倾角曲线和支座反力;对实测倾角曲线求斜率;通过支座反力和荷载计算梁结构各位置的弯矩值;弯矩值除以倾角斜率得到各位置的刚度,通过损伤状态刚度曲线的突变识别损伤位置;剔除损伤位置的刚度,对剩余刚度曲线进行拟合,得到未损伤状态的刚度曲线;由损伤、未损伤状态的刚度曲线计算损伤程度,得到损伤位置梁结构刚度;若梁结构为超静定结构,则采用荷载多次作用于梁结构不同位置,得到多个荷载作用下的损伤位置、损伤程度和刚度结果,综合进行损伤判断。本发明可对梁结构损伤进行准确定位与定量分析,应用于梁结构的损伤评估。

    基于支座反力和应变的梁结构损伤识别方法

    公开(公告)号:CN110487578B

    公开(公告)日:2021-01-22

    申请号:CN201910800633.3

    申请日:2019-08-28

    申请人: 湘潭大学

    IPC分类号: G01M99/00 G01M5/00

    摘要: 本发明公开了一种基于支座反力和应变的梁结构损伤识别方法:对损伤后的梁结构施加荷载,获得实测应变曲线和支座反力;通过支座反力和荷载计算梁各位置的弯矩值;梁结构各位置刚度以相应位置的弯矩值除以应变值,再乘以应变测点至梁截面中性轴的距离得到,通过损伤状态刚度曲线的突变识别损伤位置;剔除损伤位置的刚度,对剩余刚度曲线进行拟合,得到未损伤状态的刚度曲线;由损伤、未损伤状态的刚度曲线计算损伤程度,得到损伤位置结构刚度;若为超静定梁结构,则采用荷载多次作用于结构不同位置,得到多个荷载作用下的损伤位置、损伤程度和刚度结果,综合进行损伤判断。本发明可对梁结构损伤进行准确定位与定量,应用于梁结构的损伤评估。

    基于支座反力和倾角对称斜率的梁结构损伤识别方法

    公开(公告)号:CN110487575B

    公开(公告)日:2020-12-29

    申请号:CN201910798949.3

    申请日:2019-08-28

    申请人: 湘潭大学

    IPC分类号: G01M99/00 G01M5/00

    摘要: 本发明公开了一种基于支座反力和倾角对称斜率的梁结构损伤识别方法,步骤如下:对损伤梁施加荷载,获得实测倾角曲线和支座反力;对实测倾角曲线求对称斜率;通过支座反力和荷载计算梁各位置的弯矩值;梁结构各位置刚度以相应位置的弯矩除以倾角对称斜率得到,通过损伤后刚度曲线的突变识别损伤位置;剔除损伤位置的刚度,对剩余刚度曲线进行拟合,得到损伤前的刚度曲线;由损伤后、损伤前的刚度曲线计算损伤程度,得到损伤位置梁结构刚度。本发明能够对梁结构的损伤进行准确定位与定量分析,准确的对梁结构的损伤进行评估。

    基于支座反力和倾角对称斜率的梁结构损伤识别方法

    公开(公告)号:CN110487575A

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201910798949.3

    申请日:2019-08-28

    申请人: 湘潭大学

    IPC分类号: G01M99/00 G01M5/00

    摘要: 本发明公开了一种基于支座反力和倾角对称斜率的梁结构损伤识别方法,步骤如下:对损伤梁施加荷载,获得实测倾角曲线和支座反力;对实测倾角曲线求对称斜率;通过支座反力和荷载计算梁各位置的弯矩值;梁结构各位置刚度以相应位置的弯矩除以倾角对称斜率得到,通过损伤后刚度曲线的突变识别损伤位置;剔除损伤位置的刚度,对剩余刚度曲线进行拟合,得到损伤前的刚度曲线;由损伤后、损伤前的刚度曲线计算损伤程度,得到损伤位置梁结构刚度。本发明能够对梁结构的损伤进行准确定位与定量分析,准确的对梁结构的损伤进行评估。