基于附加质量优化与特征值灵敏度的结构损伤识别

摘要：

建立一种附加质量优化与特征值灵敏度相结合的结构损伤识别方法.通过在原结构上附加多组经优化的集中质量获得多个具有相同刚度的新结构,再利用原结构和新结构的实测特征值建立灵敏度方程组,求解损伤参数.以灵敏度矩阵的条件数最小作为目标函数,建立附加质量优化的数学模型,并使用粒子群算法进行寻优;采用二次奇异值截断法求解灵敏度方程组.为克服灵敏度矩阵的病态性和数据噪声的干扰,提出奇异值贡献指标,以合理确定奇异值截断阈值.某悬臂梁的数值分析表明,持续增加新结构的数量难以得到足够小的灵敏度矩阵条件数,但可以增加高质量奇异值分量的数量或改善奇异值分量的质量;利用奇异值贡献指标可以合理确定奇异值截断阈值;采用二次奇异值截断法和增加新结构数量均有利于提高结构损伤的识别精度.

关键词：损伤识别、模态测试、附加质量、优化算法、灵敏度

所属期刊栏目：43

分类号：TU311(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;江西省自然科学基金资助项目

在线出版日期：2023-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：331-341