大型设备和工程结构随着使用年限的增长，安全隐患越来越大，同时每年因结构的老化、疲劳和腐蚀而需要的维修费用也越来越高，这些都迫切需要加强对结构健康监测的研究。基于结构动力特性改变的损伤检测方法具有全局诊断能力，信号易于提取，探测器可以安装在不易接近的结构部位，操作简单、快捷、经济，使用安全，可以最大程度地减少人的介入、易于实现检测自动化，适用于运行状态下的在线检测，因而受到广泛的重视。 梁是工程中应用最广泛的结构之一，对裂纹梁的损伤识别是结构健康监测的基础。本文研究了含裂纹一维欧拉梁的动态特性仿真和损伤位置识别方法。 本文采用集中柔度模型，建立起裂纹梁的频率方程，详细地探讨了模态参数随裂纹的变化规律，研究表明裂纹梁的固有频率对裂纹的敏感性体现在两个方面：一是梁上存在裂纹无效位置；二是取决于梁的几何参数，长高比小的梁对裂纹相对敏感。本文给出了求解梁上裂纹无效位置的方法，从理论上证明裂纹无效位置在曲率模态振型的零点位置，而不是通常认为的位移振型节点。 对于稍复杂一些的含裂纹结构一般采用有限元方法仿真。传统的弥散裂缝模型虽然使用方便，但是对裂纹影响区域没有严格定义，裂纹单元的大小要根据经验或试验结果来确定。本文根据应变能等效原则，提出裂纹单元大小的计算办法，使这一略显粗糙的仿真模型更加实用。 相似是自然界广泛存在而又十分重要的现象，相似理论是结构模型试验和系统仿真的基础，深入研究相似和相似条件可以深入地揭示事物的本质和不同事物之间的相互联系。本文应用相似原理，分析得到裂纹梁的动力相似准则，由此找出了可引起结构固有频率变化的物理量。分析表明，对于无量纲固有频率类损伤识别指标，仿真模型和原型长高比、材料泊松比的不同会给损伤识别结果引入误差，而梁的宽度、弹性模量和密度的差别不会对结果造成影响。长高比、泊松比的减小对这类识别指标的影响等同于裂纹深度增加，它们的影响作用随着裂纹深度的增大而减弱。 基于裂纹梁动态特性仿真的结论和结果，本文进一步研究了裂纹梁的损伤位置识别。长期以来，人们认为两阶固有频率改变量之比、两阶固有频率平方的改变量之比只和裂纹位置有关，而和损伤严重程度无关，并基于此设计了损伤定位方法。然而这个结论是在裂纹引起的刚度变化较小的前提下推得的，对于大裂纹误差较大。实际裂纹位置和固有频率之间关系复杂，很难用简单的形式表达，而神经网络有很强的非线性映射能力，适合用于描述两者的关系。本文使用仿真数据，对悬臂梁考察了以频率下降率和损伤情况下两阶固有频率比为网络输入的识别效果，两者均能在一定的误差范围内识别损伤位置，前者识别能力稍强，然而后者无需事先知道结构无损时的固有频率，易于在实际中应用。对悬臂梁来说，使用前三阶固有频率数据已经可以保证裂纹位置的有效识别，增加第四阶数据能够使识别结果的分散性趋小。用试验数据和有限元仿真数据对网络进行的测试表明基于神经网络的损伤位置识别有一定的实用性。