刘文光，颜　龙，郭隆清

基于模态应变能法的弹性薄板损伤识别

刘文光，颜龙，郭隆清

（南昌航空大学 航空制造工程学院，南昌 330063）

针对薄板构件振动疲劳损伤问题，提出基于模态应变能结构损伤识别新方法。该方法以结构损伤会导致其模态性能变化为依据，通过比较弹性薄板结构单元损伤前后的模态应变能变化率构造损伤指针。在构建损伤指针之前，假定弹性板的刚度是由单元刚度组成，在定义单元刚度灵敏度公式基础上建立弹性薄板损伤前后模态应变能变化关系。最后，基于模态柔度曲率法验证模态应变能法在弹性薄板单损伤与多损伤识别方面的优劣性。

振动与波；模态应变能；损伤识别；弹性薄板

随着航空领域内事故的不断上演，工程师们开始重视飞机的质量问题。分析发现，造成飞机失事的重要原因之一是，任何结构或材料都不可避免地存在各种类型的损伤，而且这些损伤在复杂的振动环境中容易扩展，最终可能酿成一系列无法避免的灾难。在工程实际中，人们很容易注意和重视那些用肉眼就能看见的损伤，经常忽视那些无法用肉眼识别的微小损伤（比如因腐蚀或疲劳损伤而造成的裂纹），更谈不上预测其作为航空结构关键构件失效引起的性能变化。因此，若希望准确有效地防止这些因素而造成的疲劳失效，就必须针对这种结构损伤实现早期识别和诊断。

通过近几十年的深入研究，基于振动的结构损伤识别技术广泛应用于航空航天、机械、化工以及建筑等领域［1］。……