[發明專利]一種基于頻率特征曲線的梁式結構損傷初步定位方法

有效

• 申請號: 201910608740.6
• 申請日: 2019-07-08
• 公開（公告）號: CN110427652B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 曹茂森;沙剛剛;李大洋;劉桐蔚
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06F7/548;G06F7/552
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 姬莉

1.一種基于頻率特征曲線的梁式結構損傷初步定位方法，其特征在于，具體步驟包括：

步驟一、量測梁式結構前m階損傷前后的自然頻率，計算頻率相對變化率，并將其歸一化，其中m≥5；具體計算方式如下：

(1)量測梁式結構前m階損傷前后的自然頻率f_j、j為頻率階次，j∈{1,2,...,m}；

(2)計算頻率相對變化率：

(3)對頻率相對變化率作歸一化：

其中，代表第j階歸一化的頻率相對變化率；

步驟二、計算損傷引起的梁式結構前m階頻率特征曲線；具體計算方式如下：

(1)計算梁式結構前m階振型φ_i,j，其中懸臂梁振型：

λ_j＝(2j-1)π/2；

簡支梁振型：

φ_i,j＝sinλ_jζ_i，

λ_j＝jπ；

兩端固支梁振型：

λ_j＝(2j+1)π/2；

兩端自由梁振型：

λ_j＝(2j+1)π/2；

其中，ζ_i＝i/n，i為振型離散點，i∈{0,1,2,...,n}；

(2)計算第j階振型二階導數的平方：

Φ_i,j＝(φ″_i,j)²，

其中，Φ_i,j為振型二階導數的平方；

(3)對第j階Φ_i,j作歸一化：

其中，g_i,j為損傷引起的梁式結構頻率特征曲線；

步驟三、根據歸一化的頻率相對變化率和頻率特征曲線計算前m階單階損傷指標，并將其融合得到整體損傷指標；具體計算方式如下：

(1)根據歸一化的頻率相對變化率和頻率特征曲線，計算前m階單階損傷指標：

(2)將前m階單階損傷指標融合得到整體損傷指標：

其中，表示q的平均值，σ表示q的標準差，P為整體損傷指標；

步驟四、根據整體損傷指標峰值出現的位置初步定位損傷。

2.如權利要求1所述的一種基于頻率特征曲線的梁式結構損傷初步定位方法，其特征在于,m的取值為6，n的取值為300。