板类结构局部激振检测的理论与试验研究

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阐述了该文的研究背景与意义,对工程结构动力检测的基本理论、研究概况作了一个比较全面、详细的总结与评述,把握了结构动力检测技术的研究现状与发展动态,将二维的板类结构确定为该文的研究对象,确立了研究目标与研究的总体思路.针对工程实际中结构的动力检测,明确了可代表结构基准性态的三类基准模型:设计模型、竣工模型与动态模型.讨论了模型误差存在的根源与类型,并从理论上分别探讨了模型误差对动力检测中性态检测与损伤检测的影响,最后给出了利用各基准模型进行检测时,由模型误差引起的结构固有频率、振型的检测误差量值范围.分析了测量误差对结构性态检测与损伤检测的影响,得到了结构参数的识别可靠水平随着量测误差水平的增加呈指数下降趋势这一结果;指出了结构的动力检测中对实测数据不完备问题的处理方法.指出了利用固有频率进行了板的抗弯刚度和边界条件识别的问题实质,分析了这一问题的求解可行性.提出了板的抗弯刚度和边界条件识别的对象化方法,即根据板的不同类型,可利用解析法、图解法以及优化法对板的抗弯刚度和边界条件进行识别,指出了各种方法的适用范围.对设定的多个单向板、矩形板、方板及园板的仿真模型,利用解析法及优化法分别对相应模型的截面抗弯刚度及边界条件进行了识别,识别结果验证了方法的可行性.进行了解析法、优化法识别结果对固有频率误差的敏感性分析,结果发现,解析识别法对固有频率误差很敏感,而优化法具有较好的鲁棒性;总的来看,固有频率误差水平越低,板边界约束及截面刚度的识别效果越好.设计与制作了一个钢板模型与一个混凝土板模型,在这两个模型上多次制造损伤以模拟多个不同损伤程度的损伤工况,对钢板模型设定多个工况的边界条件.基于模态参数的频域识别原理,进行了这两个板模型的原型板与各种工况损伤板的模态试验,得到了各种工况下板的多阶固有频率与振型.基于这些实测的频率与振型,对该文提出的板类结构的各种动力检测理论方法进行考查,总体来看,模型试验的研究结果较好地验证了该文的理论与结论.
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