基于模型缩聚-频响函数型模型修正的子结构损伤识别方法

发布时间：2024-03-22 18:25

　　由于大型复杂结构参数识别困难,提出将频响函数型模型修正方法与子结构方法结合进行损伤识别。构造一个关于损伤频响函数的优化方程。通过子结构有限元模型向损伤后频响函数修正的过程,识别损伤参数。以一个三层平面刚架为数值算例,计算结果表明该算法对损伤参数较为敏感,识别精度较高,可以准确识别出预设的子结构损伤单元和损伤程度。

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【部分图文】：

图1整体结构节点和单元图

由于在测点较少的情况下,使用模型缩聚-频响函数型模型修正迭代方法,在迭代计算中较容易出现奇异,所以将子结构与该方法结合,进行损伤识别。结构的节点编号由阿拉伯数字“1,2,…”表示,单元号由“(1),(2),…”表示,测点编号为“①,②,…”。如图1所示,为一个三层平面刚架,该结构....

图2划分子结构

{Κ′2=Τa2ΤΚ2Τa2Μ′2=Τa2ΤΜ2Τa2?????????(10)(2)将子结构2的内部自由度缩聚到附加边界自由度上,即缩聚到图2(b)中节点5、6、7上。再将缩聚后的子结构2的刚度矩阵和质量矩阵附加到子结构1刚度矩阵和....

图3组装子结构

(2)将子结构2的内部自由度缩聚到附加边界自由度上,即缩聚到图2(b)中节点5、6、7上。再将缩聚后的子结构2的刚度矩阵和质量矩阵附加到子结构1刚度矩阵和质量矩阵的相应位置,形成组装子结构,如图3所示。组装子结构的质量矩阵、刚度矩阵分别用KK、MM表示。{ΚΚ=Κ1+Κ....

图4简化模型及测点编号

(3)组装子结构的有限元模型再次简化,进行Guyan缩聚,仅保留图3中节点5、6、7、8、9、10水平向自由度信息,得到最终的有限元简化模型并进行了测点编号,如图4所示。缩聚的转换矩阵为Ta1,缩聚后的质量矩阵、刚度矩阵为

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