杜 宇 杨 涛 何梅洪

（1 天津市现代机电装备技术重点实验室，天津 300387）

（2 天津工业大学机械工程学院，天津 300387）

文 摘 为了实现复合材料结构损伤的定位与定量识别，利用传递率函数的运行模态分析方法探讨了复合材料梁无损检测方法，通过对加速度传递函数的最小二乘拟合，得到结构的模态频率和阻尼，对传递率函数矩阵奇异值分解，得到结构的振型。运用曲率模态（CMS）和曲率模态变化率（CMSI）作为损伤指标，对具有单损伤、多损伤和不同损伤程度的复合材料梁结构进行模态分析，并对两种损伤指标的识别敏感性进行对比。实验结果表明：CMS 和CMSI 在损伤位置发生突变，通过突变可以识别出损伤的位置和大小，并且能够对结构中的多损伤进行识别；CMS 和CMSI 的突变极差值随着损伤程度的增加而增大，说明CMS 和CMSI 具有定量识别损伤程度的能力；与CMS相比，CMSI对复合材料梁结构损伤识别更为敏感。

0 引言

复合材料梁结构在很多工程领域中有着广泛应用。不同工况下，复合材料梁结构承受载荷时，容易产生损伤。损伤会造成刚度降低，带来安全隐患。因此对其进行损伤识别具有重要意义。

在复合材料损伤识别方面，无损检测技术发展尤为突出。如分布式光纤传感检测、X 射线检测、声发射检测、涡流检测和超声检测等都被用于复合材料的无损检测［1-5］。此外，损伤结构会导致其刚度的变化，进而引起模态参数（固有频率、振型和阻尼比）的改变，由于模态频率和振型对损伤结构的识别敏感性并不高，更敏感的损伤指标被研究者们提出。……