应变模态参数曲线的结构损伤位置及程度研究

损伤识别作为结构动力学的反向识别问题l1，结构的损伤取决于其可靠性和安全性，在航空航天、机械、海洋、土木工程等许多领域应用较多♂构的早期微小损伤不易被检测 ，随着损伤程度的增加会发生严重事故，甚至造成人员伤亡。通常来说 ，结构的损伤会引起其刚度的降低，最终导致模态参数的变化目。国内外学者提出了很多识别损伤的指标13-51，如固有频率、振型、位移类模态参数(模态柔度、位移、位移模态)和应变类模态参数(曲率模态、应变、应变模态)等识别方法。

经实验研究验证，固有频率仅能识别损伤是否存在而不能识别其位置和程度；模态柔度对单位置损伤与较好的识别能力而对多位置损伤效果不明显，并且不利于实际应用；位移模态仅能识别损伤位置和总体的损伤程度而不能识别局部损伤程度；应变模态对损伤识别要优于位移模态，它能获得结构的动应变，在损伤附近应变值下降明显而远离损伤处应变值改变不大，随着损伤程度的增加，应变值下降越明显。因此，应变模态能精确地识别出损伤是否存在、损伤的位置及损伤的程度句。以悬臂梁为研究对象，从这三方面来研究。

2应变模态理论应变模态理论 ，设位移向量： [ ] ，位移模态为：T ：- ) J ～ (1)则位移响应为：：主 l( ： 由弹性力学相关理论，经推导 ，应变和位移表达式为堕 3x 3x ax砒 0wI堕 如 出(2)(3)式中： 、 、 -正应变，剪应变为 Yxy- -OZyzoz 。

运用叠加原理，应变响应为：来稿 日期：2012-10-10基金项目：山西势技攻关项 目(20100322014，20110322003)作者简介：崔拥军，(1984-)，男，硕士研究生，主要研究方向：振动测试与故障诊断；熊晓燕，(1970-)，女，山西人，博士，博士研究生导师，主要研究方向：机电系统动态分析与故障诊断、信号处理、振动噪声分析与控制33。