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文档简介

基于振动的桥梁损伤检测研究作者：冯明导师：陈恩利（教授）为什么进行损伤检测随着科技的快速发展，航空航天结构、土木结构以及机械设备，都在朝着功能齐全化、结构复杂化方向发展。然而在这些结构服役期间，由于各种自然环境或者人为因素的影响，将导致其结构完整性受损，如不及时发现，将产生严重的经济损失。如：1988年美国夏威夷航线客机由于机身裂纹引起的飞行事故，2007年中国广州九江大桥的坍塌，2007年美国明尼亚波利市的州际高速公路(I-35W)大桥的坍塌等事故……因此，如何在结构失效的初期阶段及时发现结构损伤并进行相应的处理日益引起了人们的重视。振动方法损伤检测的特点众所周知，结构的振动响应信号中包含了大量的信息，且结构振动响应信号的测量相对简单、测试成本相对较低，并且随着计算机技术的飞速发展而使得检测的自动化较为容易，与此同时，振动信号完全可以在结构的工作状态下采集，这就避免了对某些结构进行离线检测所带来的巨大经济损失。由于振动响应测试显现出了其它测试方法所不具有的优点，基于振动的结构损伤检测成为结构损伤检测领域研究的一个热点。振动损伤检测的层次\领域Rytter于1993年将结构损伤检测分为四个层次：1、判定结构是否有损伤2、判定结构损伤的位置3、评估损伤的程度4、预估结构的剩余寿命依据被检测结构的不同，基于振动的结构损伤检测可以分为两个大领域：1、旋转机械结构的损伤检测2、非旋转机械结构的损伤检测检测方法的分类1、根据损伤检测是否需要进行完好结构与损伤结构的对比，可以分为对比方法以及非对比方法。2、根据损伤检测所使用的结构振动信息，可以分为直接利用响应信号的方法以及利用模态参数的方法。3、根据损伤检测是否需要建立结构的理论模型，可以分为基于模型的损伤检测方法（model-baseddamagedetectionmethod）及不基于模型的损伤检测方法（non-model-baseddamagedetectionmethod）。4、另外还可以根据损伤检测中所采集的信号类型如位移、加速度、应变等进行分类，根据所使用的数学算法如普通算法、仿生算法（神经网络、遗传算法等）等进行分类，等等。检测原理结构的局部损伤会导致结构局部物理参数（如质量、刚度以及阻尼）的变化，这些局部物理参数的变化可以引起结构动力学响应（包括时域响应、频域响应以及模态参数）的变化，我们可以通过动力学响应的变化来识别结构物理参数的变化。由于结构损伤检测的目的是识别结构物理参数的变化，因此基

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