张宇飞， 王山山， 甘水来

(1.河海大学 力学与材料学院工程力学系，南京　210098; 2. 上海外高桥造船有限公司，上海　200137)

基于随机振动响应相干函数的梁结构损伤检测

张宇飞1， 王山山1， 甘水来2

(1.河海大学 力学与材料学院工程力学系，南京210098; 2. 上海外高桥造船有限公司，上海200137)

损伤通常会减小结构的刚度，增加结构动力响应的非线性程度，基于该原理，提出了基于随机振动响应相干函数的梁结构损伤检测的方法，并推导出判别损伤的改进型局部损伤因子(MLDF)。该法考虑了结构本身非线性和系统噪声的影响，提高了检测精度，根据MLDF出现的位置以及大小可以对损伤进行定性和定量的分析。通过不同工况下悬臂梁的随机振动试验研究，验证了该方法对识别梁结构单裂缝损伤与多裂缝损伤的准确性和可靠性，表明此法可有效地检测梁结构中损伤的程度和位置。

悬臂梁；损伤检测；相干函数；随机振动；非线性

梁结构是一种结构中承受荷载的主要部分的常用结构。梁结构在使用过程中由于各种原因会产生不同程度的损伤。这些结构中存在的损伤往往会影响结构的正常使用, 严重的损伤还会产生灾难性的后果。 所以梁结构的损伤检测问题一直在航空、机械以及土木工程等领域受到研究者的关注和重视。

结构的损伤会导致结构的动力特性及动力响应发生变化, 由此可通过检测结构动力特性及动力响应来确定结构的损伤。通常用到的基于振动理论的结构损伤检测方法主要是利用频率、振型等模态参数的变化来确定结构的损伤[1-2]。……