基于曲率模态的梁裂纹的损伤敏感性分析

基于曲率模态的梁裂纹的损伤敏感性分析基于曲率模态的梁裂纹的损伤敏感性分析 摘要：对梁局部损伤进行数值模拟，摒弃传统的刚度下降法，采纳反应裂纹方向有限元模型，并比较两类模型的曲率模态敏感性，说明了新模型具有更好的对于损伤的敏感度。同时以反应结构损伤程度的曲率模态作为输入的特征参数，建立梁裂纹损伤模型，通过神经网络法证明，该方法可用于对梁式结构的裂纹损伤定位。 关键词：曲率模态；神经网络；梁；裂纹 The damage sensitivity analysis of beam crack based on curvature modal DU GANG-QIAN，LIU JING-HONG，ZHANG XI-PING，ZHANG HUA，GAO ZONG-ZANG (College of Urban anal Construction, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, China) Abstract : Carrying the value simulation to the crack fault, we used the direction beam crack model to replace the traditional falling rigidity model, and compared the two model’s sensitivity on curvature modal. The result showed the new way have better sensitivity. Curvature modal as the characteristic parameters of input, the position of crack fault in beam was diagnosed and forecasted, applying artificial neural network. It showed that it feasible to synthetically diagnose and forecast the crack fault in beam structure. Key words:; curvature modal; neural network; beam crack 中图分类号：O571.21+1 文献标识码： A 文章编号： 结构的损伤首先表现为结构裂纹的出现和扩展。结构裂纹的存在，在某种程度上决定着结构的可靠性。对结构是否产生裂纹、裂纹的位置、裂纹的损伤程度进行及时诊断和评估，从而维持其正常使用成为工程中必需的技术[1]。 1 梁裂纹仿真 1.1 传统方法 一般文献对梁式构件局部损伤的模拟，都采纳降低该部位刚度的方法，见图 1。 由于结构损伤会引起刚度减少，阻尼变大，因此可采纳降低该损伤部位单元刚度来模拟损伤，并以刚度降低到不同的百分比来反应各种损伤程度。 该方法原理可行，建立模型方便，但缺点是：模型比较粗糙，不能很好的反应损伤形状和具体部位，以及损伤范围和分布程度[2][3]。 1.2 精确裂纹模型 考虑到刚度法下降法的对损伤程度和部位...