既有钢桁梁桥损伤识别与诊断方法研究

从结构动力学基本理论出发,对既有钢桁梁桥的损伤识别与诊断方法进行了研究. 通过选取钢桁梁桥损伤前、后的固有频率作为特征参数,并应用BP神经网络方法和MATLAB方法对桥梁损伤识别和诊断过程进行了深入细致地分析,提出了一套完整的桥梁损伤识别和诊断过程流程图. 最后,用一实际钢桁梁桥的损伤识别进行了数值模拟,计算结果证明了该方法的准确性和有效性.     

基于改进残余力向量法的桁架结构损伤诊断

提出一种基于改进残余力向量法的桁架结构损伤诊断方法. 先由灵敏度分析, 求出结构刚度联系矩阵,再由刚度联系矩阵将损伤后的刚度摄动矩阵展开成对角矩阵,代入 残余力向量方程,得到由刚度联系矩阵表示的新的残余力向量方程,此方程可以直接求解, 即可诊断出桁架结构的损伤杆件及其损伤程度. 对于实测中难以获得完备振型的情况,采用 模态扩阶的方法来获得完备的测试振型. 最后以一桁架结构进行数值仿真分析,证实了该方 法的有效性.     

变截面梁横向振动固有频率数值计算

根据边界条件对变截面梁横向振动四阶变系数微分方程降阶, 形成关于挠度和弯矩的二 阶非显式递推变系数微分方程组; 利用有限差分法, 研究了变截面简支梁横向振动固有频率 的数值计算方法及其精度. 理论分析和正交计算的算例表明: 数值计算算法简单, 计算精度 取决于计算步长的数目和梁横截面竖向渐变率, 与梁宽和梁长无关; 对于给定的计算步长或 数目, 可以估算数值计算的精度; 对于给定的精度要求, 可以确定合理的计算步长或数目.     

基于固有频率向量的结构损伤检测方法

基于损伤前后结构固有频率的变化,引入了固有频率向量及固有频率向量置信准则的概念,提出了基于固有频率向量的结构损伤检测方法.首先建立完好结构的有限元模型,并模拟出结构的若干种损伤模式,分别求出完好结构与各损伤模式结构的固有频率向量,从而构建出结构损伤特征数据库,随后对具有某种未知损伤的结构,根据该结构的固有频率向量与损伤数据库中每一个固有频率向量之间的相关程度--固有频率向量置信准则,由最大置信准则来判定对应的损伤模式.应用该方法对一个八层剪切空间框架模型的损伤进行了仿真检测,对于无测量误差的情况,在任何一层的支柱损伤大于最低可检损伤的情况下,都能准确的检测出损伤的位置及程度;考虑了固有频率测量的随机误差之后,应用损伤检测概率进行评估,该方法也具有较高的损伤检测概率.     

梁结构中裂纹参数识别方法研究

以等效弹簧模型来模拟裂纹引起的局部软化效应,将该模型同Bernoulli-Euler梁理论、模态分析方法以及断裂力学原理等结合起来,利用传递矩阵法导出含裂纹梁振动的各种边界条件下的特征方程通解。借助于特征方程,提出两种识别裂纹深度和位置参数的数值方法,最后,通过对含裂纹悬臂梁的分析说明文中方法的有效性。     

基于振动信号神经网络层合板分层损伤检测研究

基于振动信号应用神经网络研究层合板分层损伤的检测方法. 对层合板分层损伤区域, 采用相同坐标不同节点建立了分层损伤处的有限元模型; 通过数值模拟提取结构无损和不同程度面积分层损伤的全局振动标识量; 重点研究神经网络对层合板分层损伤位置和损伤程度的检测技术. 研究表明, 用结构全局振动标识量作为人工神经网络的输入, 对层合板结构分层损伤检测是一种很有效的工程实用技术, 可应用于实际结构的在线损伤检测.     

采场围岩破损过程的断裂损伤模型研究

将采场周围含断续节理的煤岩体视为损伤介质,并考虑压剪和拉剪不同的应力环境,建立了二种应力状态下的本构关系,并将其应用于某矿采场围煤岩运移规律及破坏特征分析中。实例计算表明,所建模型能较为合理地反映现场实际,为合理计算采场矿山压力与岩层运动规律提供了依据。     

求解对称矩阵特征值及特征向量的初等变换法

在力学中有一类量的求解可归结为矩阵特征值和特征向量的求解,而求解矩阵的特征值将要求解高次方程的根,这在数学上将遇到难以克服的困难. 应用初等变换方法,将对称矩阵的特征矩阵对角化. 利用这种方法,同时可求出该矩阵所有的特征值和正交的特征向量,避免了求解高次方程根的困难与把各特征向量正交化的麻烦.     

四边简支矩形板的蠕变损伤非线性弯曲

 基于Kachanov蠕变损伤理论和Von Karman非线性板理论，建立了在横向和面内载荷 共同作用下蠕变损伤四边简支矩形板的非线性弯曲平衡方程，采用有限差分法进行 数值迭代求解，分析了几何非线性、面内荷载等因 素对板非线性蠕变损伤特性的影响.     

带分支变截面平面刚架静力分析的传递矩阵法

介绍具有分支结构的变截面刚架在进行静力分析时的传递矩阵法．实例计算证明了该方法具有精确度高、简便易行的优点,适于工程技术人员在微机上应用．     

基于主动监测系统的AR模型谱分析方法

建立了用于驱动器激发响应信号分析的AR谱数学模型，并对面板峰窝复合材料结构的脱粘损伤进行了实例分析．结果表明，AR模型谱具有连续光滑易于提取损伤因子等待点，应用于主动监测信号的定量表征是非常有效的．     

光滑节点插值法:计算固有频率下界值的新方法

将光滑节点插值法用于悬臂梁的静力学,并首次用于旋转柔性梁的频率分析. 采用梯度光滑技术,用线性插值形函数描述梁的位移场,求解4 阶微分方程. 在静力学分析中,将该方法所得梁中各点位移与假设模态法、有限元法及解析解的结果对比,可知该方法虽用简单的线性插值形函数描述梁的位移场,但精度却很高. 进一步研究表明,采用模态高于9 阶的假设模态法会使刚度阵条件数变差,导致结果发散. 在频率分析中,与有限元法、假设模态法和解析解对比,表明该方法一个重要特性:能提供固有频率的下界值,而有限元法和假设模态法只能提供固有频率的上界值,说明该方法结合有限元法在处理无解析解的问题时可以从上下界最大程度的逼近真实解,提高精度. 光滑节点插值法具有形函数结构简单、独立变量少且能提供固有频率下界值的特性,因此,具有较高的推广及应用价值.      

基于预应力法的转子临界转速研究

 以ANSYS软件作为平台，用预应力法求解了转子的临界转速. 对 计算过程作了定性分析，推导了计算公式. 对计算的结果和自编有限 元程序得出的结果作了比较，精度较高.对于多跨转子与其每一单跨 转子临界转速之间的关系，作了阐述.     

基于自然单元法的极限上限分析

自然单元法是一种基于离散点集的Voronoi图和Delaunay三角化几何信息,以自然邻近插值为试函数的新型数值方法.相对于一般无网格法中常采用的移动最小二乘近似而言,自然邻近插值不涉及到复杂的矩阵求逆运算,更不需要任何人为的参数,可以提高计算效率.采用该方法构造的形函数满足Delta函数的性质,可以像有限元一样准确地施加边界条件,可以方便处理场函数及其导数的不连续性的问题.论文将自然单元法应用到极限上限分析中,编制了相应的计算程序,通过极限分析的几个经典算例进行了验证,同时采用类似于分片应力磨平的方式,编制相应的磨平程序,由计算点上的塑性耗散功外推得到了节点上的塑性耗散功的值,从而画出了极限状态下结构的塑性耗散功的分布云图.计算结果表明采用自然单元法求解极限上限分析具有稳定性好,精度高,收敛快等优点.     

纯平荫罩振动固有频率的研究

在高清晰度电视(HDTV)用的纯平彩色显像管中，由于荫罩的振动从而导致图像色纯度的降低．首先讨论了纯平荫罩振动的固有频率各种分析方法，然后应用弹性力学的基本理论，在建立薄膜横向振动基本方程的基础上，分析了纯平荫罩在四边简支条件下振动的固有频率和振型问题，得出了纯平荫罩振动频率的精确解，实例应用表明，在四边简支条件下的计算结果与实验结果基本一致，说明该方法确定纯平荫罩的振动固有频率是可行的、有效的，所得结果为减小荫罩振动进而对其结构参数进行优化设计提供了依据。     

一类桥梁横向水平振动固有频率的计算方法

提出计算上承式铁路桥梁横向水平振动固有频率的新方法，考虑了平联布置、主梁尺寸等多种因素的影响．与有限元分析得到频率值的比较表明，该方法简单可靠．     

一种基于加速度频响函数的动力学模型修正方法

提出了一种基于加速度频响函数的动力学模型修正方法,该方法应用试验测量和计算所得的加速度频响函数矩阵对动力学模型的刚度矩阵、质量矩阵、阻尼系数进行修正,使修正后模型的加速度频响函数与试验测量所得的相一致.该法具有明确的物理意义,数值算例检验了方法的有效性和精度.