山西省自然科学基金(20041007) 作品数:9 被引量:58 H指数:5 相关作者: 王志华 马宏伟 张伟伟 赵勇刚 程载斌 更多>> 相关机构: 太原理工大学 暨南大学 中北大学 更多>> 发文基金: 山西省自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 自动化与计算机技术 机械工程 一般工业技术 更多>>
基于频率敏感度和振型的圆柱壳损伤检测方法研究 被引量:7 2007年 基于频率敏感度和振型,在损伤定位准则的基础上,提出一种确定圆柱壳中损伤位置和程度的方法。通过对比由于损伤引起的理论和测量频率改变百分比,可以确定损伤的轴向位置。由于圆柱壳的轴对称性,引入某些特定位置的振型信息来确定损伤的环向位置,并且利用一阶近似方法估计损伤程度。对三种边界条件下(自由、简支、悬臂)的圆柱壳数值算例结果表明,文中方法能准确定位单、多位置损伤,而且可以在较小的误差范围内估计出损伤程度。最后利用含噪声的测量频率研究该方法的稳定性。 王志华 陈建云 马宏伟关键词:圆柱壳 不确定边界条件下悬臂梁裂纹参数识别方法研究 被引量:3 2007年 基于Bernoulli-Euler梁振动理论,以等效弹簧来模拟裂纹引起的局部软化效应和由非完全固支边界条件引起的转角效应。推导了悬臂梁在不确定边界条件下确定其振动频率的特征方程,直接利用该特征方程,提出一种有效估计裂纹参数的优化方法,通过计算测量频率和理论频率之间的误差目标函数最小化即可识别裂纹参数-裂纹位置和深度。最后,应用两个实例-理想固支边界条件下和非完全固支边界条件下的悬臂梁实验来说明本文方法的有效性。实验结果表明:只需梁结构前三阶频率即可识别裂纹位置和深度。对于理想边界条件下的裂纹参数识别,在测量频率存在小误差情况下,该方法仍能给出比较满意的结果,对于非完全固支边界条件下的裂纹参数识别,利用本文方法能得到比Narkis的方法更精确的裂纹位置识别结果。同时本文方法还能给出比较满意的裂纹深度识别结果。 王志华 程载斌 马宏伟关键词:参数识别 悬臂梁 基于小波分析的悬臂梁裂纹参数识别方法研究 被引量:15 2007年 通过对含裂纹悬臂梁的应变能信号进行小波分析,悬臂梁的裂纹位置可由小波系数的局部极大值给出,并通过小波系数局部极大值定义集中因子和裂纹深度之间的关系,以此估计裂纹深度。数值算例表明,利用sym4小波对含裂纹梁的应变能信号进行小波分析,可以准确识别出裂纹的位置和深度,这一方法很容易推广应用到结构的在线监测中。 张伟伟 王志华 马宏伟关键词:小波分析 在线监测 多分辨分析在悬臂梁裂纹检测中的应用 被引量:7 2005年 介绍了小波变换及多分辨率分析方法,将小波多分辨率分析应用于悬臂梁的裂纹检测。指出振型信息包含了完整的裂纹信息,利用db2小波和sym4小波进行多分辨分析,结果表明两种小波都可以对裂纹进行准确的定位,sym4小波由于具有较高的消失矩,故在信号重构中sym4小波重构结果优于db2小波,但若只是进行裂纹定位,db2小波则明显优于sym4小波。 张伟伟 王志华 马宏伟关键词:多分辨分析 在线监测 小波分析识别裂纹参数中的噪声影响 被引量:4 2007年 鉴于信号和噪声进行多尺度小波变换时,其小波系数模极大值在多尺度上表现出截然不同的性质,直接将悬臂梁含噪声的前四阶模态进行小波分析,从小波系数模极大值在多尺度上的特性可以定位损伤,讨论高阶模态在损伤识别中的优缺点。定义一个和小波系数直接相关的集中因子,建立其与裂纹深度之间的关系,并分析模态中的噪声对裂纹深度识别的影响规律。研究可对实测环境中小波分析识别损伤提供一定的参考。 王志华 张伟伟 马宏伟关键词:小波分析 噪声 梁结构中裂纹参数识别方法研究 被引量:7 2006年 以等效弹簧模型来模拟裂纹引起的局部软化效应,将该模型同Bernoulli-Euler梁理论、模态分析方法以及断裂力学原理等结合起来,利用传递矩阵法导出含裂纹梁振动的各种边界条件下的特征方程通解。借助于特征方程,提出两种识别裂纹深度和位置参数的数值方法,最后,通过对含裂纹悬臂梁的分析说明文中方法的有效性。 王志华 赵勇刚 马宏伟关键词:振动 参数识别 传递矩阵 悬臂梁 超声纵向导波进行管道裂纹检测的数值模拟 被引量:12 2006年 简述了空心圆管中超声导波的基本理论,用有限元程序AN SY S对管道超声纵向导波裂纹检测进行了数值模拟.管道模型中,以删除单元模拟管道周向裂纹,通过对管道一端端部周向各节点施加经H ann ing窗调制的10周期纵向单音频叠加信号,模拟纵向入射应力波,同端接收反射应力波,对含单、双裂纹的管道模型进行了数值模拟,通过裂纹反射波到达时间,可准确地判断出单、双裂纹所在位置,并对模拟结果进行了频谱分析,频域信号显示出管道中存在裂纹时幅值和频率成分的显著变化. 周义清 王志华 马宏伟关键词:导波 应力波 数值模拟 基于传递矩阵法的裂纹参数识别方法研究 被引量:2 2005年 以等效弹簧模拟裂纹引起的局部软化效应,利用传递矩阵法推导了含裂纹梁在各种边界条件下的频率特征方程,直接利用该特征方程在获得前三阶频率后画出对应于各阶频率的裂纹深度和裂纹位置关系曲线,三条曲线的交点坐标就是裂纹参数的识别结果。对裂纹悬臂梁的数值模拟和实验方法验证了该方法的有效性。实验结果表明,该裂纹识别方法理论推导简单,适用于复杂边界条件下的裂纹识别问题,实验结果和数值结果基本一致。 张伟伟 王志华 程载斌 马宏伟关键词:振动 参数识别 传递矩阵 悬臂梁 利用传递矩阵法对阶梯悬臂梁的裂纹参数识别 被引量:4 2006年 基于Bernoulli-Euler梁振动理论,以等效弹簧模拟裂纹引起的局部软化效应,利用传递矩阵法推导阶梯悬臂梁振动频率的特征方程,对于含多个裂纹以及复杂边界条件的阶梯梁,仅需求解4×4的行列式即可获得相应的频率特征方程。直接利用该特征方程,提出两种有效估计裂纹参数的方法———等值线法和目标函数最小化法,并应用两段阶梯悬臂梁的数值算例说明方法的有效性。算例结果表明,只需结构前三阶频率即可识别裂纹位置和深度。应用“零设置”可减小计算频率与理论频率不相等对识别结果的影响。等值线法可以直观给出裂纹位置和裂纹深度参数,目标函数最小化法可给出最优的裂纹参数结果,并且该方法可推广应用到含多个裂纹复杂梁(如非完全固支、弹性支撑等)结构的裂纹参数识别中。 王志华 张伟伟 赵勇刚 马宏伟关键词:传递矩阵法