飞艇骨架结构动态损伤识别方法

作     者：余建新 卫剑征 谭惠丰 YU Jianxin;WEI Jianzheng;TAN Huifeng

作者机构：哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080 哈尔滨工业大学分析测试中心哈尔滨150001 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2016年第37卷第11期

页      面：3385-3394页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金(HIT.MKSTISP.201609) 

主　　题：损伤识别 损伤指标 飞艇骨架 柔度矩阵 均布载荷面 

摘      要：针对飞艇骨架结构中损伤引起的模态跃迁现象导致无法通过匹配损伤前后动态特性参数变化来识别损伤的难题,给出3种只基于损伤后振动响应信息进行损伤识别的动态方法。通过模态分析方法获得结构的模态参数,分别推导模态振型曲率法、均布载荷面曲率法和虚拟轴向应变法等3种损伤识别算法。定义损伤指标,并根据损伤指标局部峰值来识别和定位损伤杆件。以半硬式飞艇常见狭长构型三角截面碳纤维复合材料桁架为例,结合有限元法和自编MATLAB程序进行损伤识别仿真研究,影响参数包括损伤类型、损伤位置、损伤程度和噪声量级等,最后对损伤识别算法的有效性进行试验验证。结果表明新损伤识别方法对损伤敏感,在环境噪声工况下能准确识别和定位单个和多个损伤杆件。文中方法均基于结构整体振动信息进行损伤杆件识别,将来可用于构造飞艇骨架实时结构健康监测系统。