检索结果-内蒙古大学图书馆

振动工程学报 2021年第1期34卷 141-149页

作者：李雪艳刘力菖暨南大学力学与建筑工程学院“重大工程灾害与控制”教育部重点实验室广东广州510632

使用结构加速度响应协方差和应变响应协方差参数以及基于贝叶斯估计的数据融合理论进行结构损伤判定和损伤位置识别,理论推导证明响应协方差参数是结构模态参数的函数,结构损伤会导致响应协方差参数的改变,当只使用结构损伤前后的响应... 详细信息

使用结构加速度响应协方差和应变响应协方差参数以及基于贝叶斯估计的数据融合理论进行结构损伤判定和损伤位置识别,理论推导证明响应协方差参数是结构模态参数的函数,结构损伤会导致响应协方差参数的改变,当只使用结构损伤前后的响应协方差参数,不使用结构分析模型进行结构损伤识别时,损伤向量会受到激励位置、测试噪声和误差等的影响,所以使用贝叶斯数据融合理论,对来自多种传感器和多种测试环境下得到的多组损伤向量进行数据融合,以提高损伤识别的精度;利用一个七层框架结构进行包括单损伤和多损伤的多种损伤工况的数值模拟,研究所提方法的适用性和有效性,最后对简支钢梁进行实验验证,损伤位置附近的传感器所得到的损伤指标具有最大的损伤概率。

关键词：损伤识别协方差贝叶斯数据融合加速度响应应变响应

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基于特征参数的栓接结合部螺栓预紧力评估

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振动与冲击 2019年第4期38卷 121-128页

作者：罗文峰余岭暨南大学力学与建筑工程学院广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

为了解决频响函数法在栓接结合部特征参数辨识中的不适定性问题及期望通过定量评估螺栓预紧力以评估栓接结合部损伤程度,采用正问题求解思路,提出依据动力方程定义参数辨识的目标函数并利用特征参数定量计算螺栓预紧力的评估方法。建立... 详细信息

为了解决频响函数法在栓接结合部特征参数辨识中的不适定性问题及期望通过定量评估螺栓预紧力以评估栓接结合部损伤程度,采用正问题求解思路,提出依据动力方程定义参数辨识的目标函数并利用特征参数定量计算螺栓预紧力的评估方法。建立栓接结合部等效线性模型,通过模态试验测量不同预紧力下的结构频响函数;构建目标函数,采用粒子群优化算法获取不同预紧力下的特征参数,并通过多项式拟合特征参数与预紧力之间的关系曲线,从而评估螺栓预紧力;通过数值仿真和试验验证方法的有效性和适用性。研究结果表明:所提方法能够准确辨识结合部参数,利用拟合的关系曲线可以准确地定量评估螺栓预紧力。

关键词：栓接结合部螺栓预紧力参数辨识结构健康监测

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基于范数归一化和稀疏正则化约束的结构损伤检测

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振动与冲击 2018年第18期37卷 30-35,58页

作者：骆紫薇余岭刘焕林潘楚东暨南大学力学与建筑工程学院广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

利用结构损伤空间稀疏性进行结构损伤识别是结构健康监测领域的研究热点之一,基于结构灵敏度分析与稀疏正则化的损伤识别方法能有效识别结构损伤位置和程度,但在噪声等因素影响下,其识别结果容易出现误判和刚度强化等问题。针对此问题,... 详细信息

利用结构损伤空间稀疏性进行结构损伤识别是结构健康监测领域的研究热点之一,基于结构灵敏度分析与稀疏正则化的损伤识别方法能有效识别结构损伤位置和程度,但在噪声等因素影响下,其识别结果容易出现误判和刚度强化等问题。针对此问题,基于范数归一化与稀疏正则化约束,提出了一种结构损伤检测方法;该方法在迭代求解过程中,通过增加范数归一化、稀疏正则化约束以及对模型增加牛顿迭代法约束和总损伤折减系数约束,达到减少误判、增加结果合理化和提高识别精度的目的。三种不同结构损伤识别仿真算例研究表明:增加范数归一化和模型约束后,结构损伤识别精度得到明显提高;在不同噪声水平下,所提新方法既能有效定位结构损伤又能准确识别结构损伤程度,且具有较强鲁棒性。

关键词：结构损伤识别一阶灵敏度分析稀疏正则化模型约束范数归一化

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基于蚁狮优化算法与迹稀疏正则化的结构损伤识别

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振动与冲击 2019年第16期38卷 71-76,99页

作者：陈承滨余岭潘楚东陈泽鹏暨南大学力学与建筑工程学院广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

针对基于群智能结构损伤识别既有方法的识别精度和抗噪鲁棒性不足问题,提出基于蚁狮优化算法与迹稀疏正则化的方法求解结构损伤识别问题。将结构损伤识别逆问题转化为数学中的约束优化问题,并根据模型修正原理利用结构模态参数定义优化... 详细信息

针对基于群智能结构损伤识别既有方法的识别精度和抗噪鲁棒性不足问题,提出基于蚁狮优化算法与迹稀疏正则化的方法求解结构损伤识别问题。将结构损伤识别逆问题转化为数学中的约束优化问题,并根据模型修正原理利用结构模态参数定义优化问题的目标函数;在目标函数中引入迹稀疏约束;通过不同损伤工况下简支梁损伤识别数值模拟以及钢管简支梁实验验证方法的有效性。结果表明,基于蚁狮优化算法与迹稀疏正则化的结构损伤识别法能有效修正有限元模型,在不同噪声水平和损伤工况下不仅能准确定位损伤位置,且能精确识别损伤程度;该方法为结构损伤的现场识别提供了可能性。

关键词：结构损伤识别(SDD) 蚁狮优化算法(ALO) 迹稀疏正则化约束优化问题模型修正

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传感器优化布置的有效独立-改进模态应变能方法

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振动与冲击 2017年第1期36卷 82-87页

作者：詹杰子余岭暨南大学力学与建筑工程学院广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

针对经典的传感器优化布置方法 -有效独立法(EI)容易丢失能量较大测点的不足,引入新的模态应变能修正EI法,提出有效独立-改进模态应变能法(EI-IMSE)。考虑模态数目的影响,通过空间桁架塔结构数值研究与矩形截面空心铰支梁的实验验证,并... 详细信息

针对经典的传感器优化布置方法 -有效独立法(EI)容易丢失能量较大测点的不足,引入新的模态应变能修正EI法,提出有效独立-改进模态应变能法(EI-IMSE)。考虑模态数目的影响,通过空间桁架塔结构数值研究与矩形截面空心铰支梁的实验验证,并经四种评价准则与既有的EI及其三种EI改进方法的对比研究,表明EI-IMSE法不仅保留EI法的优点,且具有良好的抗噪性和低阶模态识别的准确性。

关键词：结构健康监测模态实验传感器优化布置有效独立法

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含脱层单向铺设层合梁非线性后屈曲分析

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工程力学 2019年第11期36卷 230-240页

作者：李萍金福松简方夏飞薛江红熊颖暨南大学力学与建筑工程学院应用力学研究所"重大工程灾害与控制"教育部重点实验室

采用四分区模型,将含脱层单向铺设复合材料层合板梁分为4个子梁,根据复合材料层合理论,考虑后屈曲路径上位于脱层界面上、下子梁之间的局部受力与变形机制,建立了子梁之间接触力与变形之间的非线性定量关系。在此基础上,结合可伸长梁的... 详细信息

采用四分区模型,将含脱层单向铺设复合材料层合板梁分为4个子梁,根据复合材料层合理论,考虑后屈曲路径上位于脱层界面上、下子梁之间的局部受力与变形机制,建立了子梁之间接触力与变形之间的非线性定量关系。在此基础上,结合可伸长梁的几何非线性理论,推导出了计及接触效应的各子梁的非线性后屈曲控制方程。设定简支板梁的边界条件以及脱层前沿处各子梁之间力和位移的连续性条件,通过对控制方程和定解条件归一化,采用小参数摄动法求解,并根据梁的平衡微分方程的特点,解析其通解与特解的构造,获得了含脱层单向铺设层合梁受轴向压力作用的临界屈曲荷载及后屈曲平衡路径的理论解。通过对含脱层单向铺设的复合材料层合梁进行数值分析,综合讨论了脱层长度和深度等对层合板梁的临界屈曲载荷及接触性能的影响,并将所得的理论解与ABAQUS有限元分析得到的结果进行对比,结果表明二者高度吻合。研究发现梁的屈曲模态包含宏观的整体失效模态和界面的微观屈曲模态。梁的屈曲荷载和接触性能都是其固有属性,前者受梁的几何参数和材料参数的影响较显著,而后者则主要受脱层的位置和大小影响。

关键词：接触效应后屈曲层合梁摄动法脱层

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一种运用少量传递率函数值与稀疏正则化的结构损伤识别方法

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振动工程学报 2020年第6期33卷 1181-1188页

作者：刘焕林骆紫薇余岭暨南大学力学与建筑工程学院广东广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广东广州510632

基于传递率函数的结构损伤识别方法因其无需结构荷载仅需结构响应信息的特点而具有良好的工程应用前景。但是,利用传递率函数进行损伤量化的大多数该类既有方法只能实现结构损伤定位,而不能有效估算结构损伤程度。针对该问题,从频响函... 详细信息

基于传递率函数的结构损伤识别方法因其无需结构荷载仅需结构响应信息的特点而具有良好的工程应用前景。但是,利用传递率函数进行损伤量化的大多数该类既有方法只能实现结构损伤定位,而不能有效估算结构损伤程度。针对该问题,从频响函数和传递率函数的定义出发,推导传递率函数与结构单元刚度折减系数的直接关系式,考虑结构损伤的稀疏特性并基于稀疏正则化技术,提出了一种运用少量传递率函数值与稀疏正则化的结构损伤识别新方法。数值仿真和实验结果表明:该方法仅需少量频率点对应的传递率函数值即可有效进行结构损伤识别,既能定位结构损伤又能估算损伤程度,具有识别精度高与强鲁棒性的特点。

关键词：结构健康监测结构损伤识别传递率函数稀疏正则化未知激励

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考虑初始条件影响的移动荷载识别稀疏正则化方法

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振动工程学报 2018年第5期31卷 734-743页

作者：潘楚东余岭刘焕林骆紫薇暨南大学力学与建筑工程学院广东广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广东广州510632

利用桥梁实测响应反演桥面移动荷载是桥梁工程的研究热点之一。但既有移动荷载正则化识别方法没有考虑未知初始条件的影响。针对此问题,基于稀疏正则化技术提出了一种新的移动荷载识别方法。首先分别采用冗余字典与模态空间描述移动荷... 详细信息

利用桥梁实测响应反演桥面移动荷载是桥梁工程的研究热点之一。但既有移动荷载正则化识别方法没有考虑未知初始条件的影响。针对此问题,基于稀疏正则化技术提出了一种新的移动荷载识别方法。首先分别采用冗余字典与模态空间描述移动荷载与初始条件,计算各个荷载与初始条件分量引起的响应,归一化构造用于表达响应的像字典。然后利用像字典对响应进行稀疏分解,其结果即可用于估算未知移动荷载。最后采用数值仿真算例评价所提方法的可行性与有效性,并通过实验室搭建的车-桥系统模型对新方法进行实验验证。研究结果表明:未知初始条件下,所提方法能有效地识别移动荷载。

关键词：移动荷载识别桥梁初始条件稀疏正则化稀疏分解

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应用最小二乘法求解平面P波在孔洞上的散射

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地震工程与工程振动 2019年第6期39卷 106-112页

作者：陈志刚暨南大学力学与建筑工程学院暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室

弹性波在孔洞上的散射问题可采用复变函数方法求解,用含有待定系数的“域函数”表示散射波的位移势函数,如何准确地求解该待定系数是获得问题解答的关键。本文根据孔洞边缘的径向和切向应力为零的边界条件用最小二乘法建立求解待定系数... 详细信息

弹性波在孔洞上的散射问题可采用复变函数方法求解,用含有待定系数的“域函数”表示散射波的位移势函数,如何准确地求解该待定系数是获得问题解答的关键。本文根据孔洞边缘的径向和切向应力为零的边界条件用最小二乘法建立求解待定系数的线性方程组,得到有限项系数的近似解。通过圆孔、椭圆孔和方孔的数值算例,分析了P波作用下不同形状孔洞边缘的动应力集中系数的特征,讨论了孔边的径向和切向应力计算误差与待定系数项数的关系。计算结果表明,采用最小二乘法求解散射波的待定系数,能够获得满足一定精度要求的孔附近动应力集中系数的解答。

关键词：平面P波动应力集中系数孔洞最小二乘法复变函数法

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考虑多尺度界面力学特性的损伤复合材料层合板分岔屈曲性能的等代化

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复合材料学报 2019年第5期36卷 1132-1142页

作者：金福松薛江红夏飞李萍熊颖暨南大学力学与建筑工程学院应用力学研究所重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

提出了一种等效理论来分析含损伤碳纤维增强树脂T300/QY8911复合材料层合板的分层屈曲。针对含贯穿脱层层合板产生面外弯曲后的受力特点,引入损伤界面的接触效应,根据精确模型所给出的多尺度变形失效机制,提出了一个基于刚度等效理论来... 详细信息

提出了一种等效理论来分析含损伤碳纤维增强树脂T300/QY8911复合材料层合板的分层屈曲。针对含贯穿脱层层合板产生面外弯曲后的受力特点,引入损伤界面的接触效应,根据精确模型所给出的多尺度变形失效机制,提出了一个基于刚度等效理论来分析损伤层合板结构失效的力学性能。通过将含脱层的区域等效成一个几何形状和铺设方式完全一致,但刚度相应折减的完善子板,运用三分区模型,根据板壳理论、复合材料力学等基本原理建立各子板的屈曲控制方程,同时结合边界条件和连续性条件求解。算例分析表明,本文所得的屈曲荷载与考虑接触效应精确模型所得的解析解及ABAQUS有限元结果高度吻合。该研究方法充分考虑了脱层带来的刚度降低以及由于分层界面处非线性抗穿透约束的影响,不仅大大简化了繁琐的推导过程和节省了计算量,而且揭示了深层次的力学机制,更为主要的是,该方法可以有效推广到含多分层损伤层合板的非线性力学性能的评估,为航空航天先进复合材料的结构设计和力学分析提供有力的技术支持。

关键词：刚度等效层合板脱层多尺度分析接触效应

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