损伤定位

摘要： 为了研究初始抗弯刚度不确定的简支箱梁损伤定位,利用基于位移影响线二次差值提出的跨中位移影响线差值指标(γ),考虑箱梁的结构特点和损伤特点,通过测量损伤前后移动荷载作用下的主梁跨中挠度即可基于跨中位移影响线差值指标建立损伤定位方法。研究结果表明:如果某一点(x_(1+m))和其相邻两点连线的斜率都发生了变化,则损伤长度小于等于区间长度m,损伤出现在区间[x_(1),x_(1+m)]或其对称区间[l-x_(1-m),l-x_(1)]。对于箱梁独特的截面特点,当损伤出现在不同位置均可通过分析损伤前后的γ数据点图进行损伤定位,但不能判断损伤的具体大小和位置。

摘要： 为简化损伤识别流程,避免动力模型修正的复杂性,首先,将挠度曲线和位移影响线相结合,针对移动荷载作用下的中小跨径桥梁结构提出准静态挠度曲面的概念;其次,基于虚功原理推导挠度曲面的解析表达式,并给出实际应用时的矩阵表达方式;然后,以简支梁和连续箱梁桥为例,提出采用梁损伤前后的挠度曲面差来定位损伤;最后,对一变截面连续箱梁桥的上部结构模型进行静力加载,通过实测挠度数据构建箱梁桥损伤前后的挠度曲面,根据挠度曲面差实现对损伤的定位。结果表明:所提出方法对变截面箱梁同样适用,损伤定位只需根据结构损伤前后的实测挠度数据;挠度差曲面的峰值对应于损伤位置,峰值高低一定程度上体现了损伤程度的变化。

摘要： 提出了基于互相关系数和互相关峰值变化率的古建筑木结构损伤识别和定位方法。以随机振动结构的某一测点为参考点,计算其他各测点与参考点的加速度响应之间的互相关函数,将所有的最大值组成互相关峰值向量(Cross-Correlation Peak Vector,CCPV)。以两组CCPV之间的互相关系数作为损伤因子对结构进行损伤识别,以结构损伤前后互相关峰值的变化率作为损伤识别指标,对结构进行损伤定位。以西安钟楼为工程背景,建立一榀木框架有限元模型进行分析。结果表明:结构损伤后,损伤因子的数值明显降低,可以有效识别结构的损伤;结构损伤前后峰值变化率最大的相邻两个测点对应着损伤单元的两个节点,可以准确确定结构的损伤位置,同时可以根据损伤因子和峰值变化率的变化范围估计结构的损伤程度。

摘要： 针对压力容器无损检测中较难检测的封头部位,提出了一种基于压电超声导波阵列的在线监测方法。首先,建立压力容器封头结构的有限元模型,利用窄带Lamb波模拟结构损伤源的散射信号;其次,将被监测区域离散成稀疏点,对每个稀疏点的回波信号提取阵列波达时间差作为导波阵列的稀疏特征信息,并计算损伤回波信号的波达时间均方根值(RMS),形成基于有限元模型的损伤稀疏特征样本库;最后,通过计算实测损伤回波信号均方根值与损伤稀疏特征样本库匹配成像,像素点最高的位置即为损伤位置。试验结果表明,模拟损伤距离定位误差为20 mm,角度定位误差为1°,与实际损伤位置较为符合,能够较准确地反映缺陷的位置。

摘要： 针对曲率模态指标存在的对振型节点附近损伤不敏感、需要较密集测点等缺陷,在曲率模态的基础上引入广义局部信息熵,推导了广义局部曲率模态信息熵的公式,建立了相应的损伤指标并针对高阶振型的特点对指标进行改进.提取并处理简支梁损伤模型的动力参数,将曲率模态和广义局部曲率模态信息熵分别作为神经网络的输入参数,对损伤进行识别并对比了两种参数的识别结果,研究了测点数量对指标精确度的影响,通过损伤钢梁模态试验对上述结论进行验证.结果表明,所提方法能较好地定位及定量损伤,在靠近振型节点处指标识别精度高于曲率模态.

摘要： 为进一步提高无监督模式下的结构损伤定位精度,提出了一种基于传感器集群BLSTM模型的结构损伤定位方法。通过传感器集群BLSTM模型的建立,对不同位置处传感器的虚拟脉冲响应函数进行了预测,进而通过基准工况与未知工况模型预测残差的信息熵,构造了一种新的损伤识别指标,并依此进行损伤定位。通过8自由度质量弹簧系统试验、工字钢梁模型试验,以及桁架结构数值模拟,对方法的有效性和适用性进行了验证。结果表明,该研究提出的基于传感器集群BLSTM模型的结构损伤定位方法,可以对结构的单一位置损伤和多位置损伤进行准确定位,且可通过同一位置处损伤指标的变化对损伤程度进行判别,即使在外界环境变化和较高的噪声干扰下,仍能取得较好的损伤定位效果,具有良好的环境适应性和抗噪声干扰能力。

摘要： 针对实际工程中某正放四角锥网架结构进行了1064种损伤工况的动力计算,定义了归一化固有频率,面向网架节点分别分析了损伤位置和损伤程度对结构各阶固有频率的影响,结果表明:损伤位置对各阶固有频率的影响模式有显著差异,而损伤程度对其影响模式相似,未在本质上影响损伤模式性态;各阶固有频率对损伤位置的响应分布较为开展,包含了损伤模式的个性化信息。据此建立了描述网架结构损伤模式的BP神经网络,对其进行了训练学习,并在实际应用中验证了其损伤定位的可靠性。

摘要： 针对板状结构的微裂纹成像和评估问题,使用有限元分析方法在三维铝板中建立了埋藏型微裂纹,并采用对称激励的方式,在板中激励出S模态的Lamb波。利用多信号输入分类(multiple signal classification, MUSIC)算法,对传感器阵列捕捉到的信号进行处理,测算板中位于远场的微裂纹方向角。而后通过设置多组传感器阵列进行交叉定位,从而实现对板状结构中可能存在的微裂纹的大范围、高精度定位成像。以此为基础,对阵列信号进行波束成形算法处理,实现对信号的空间滤波,以减少其他方向的杂波对阵列信号的干扰;通过对处理后的阵列信号进行分析,计算其非线性参数,实现对裂纹损伤几何信息的评估。研究结果表明,该研究所构建的微裂纹定位成像算法在较高的环境噪声干扰下仍具备较好的损伤成像能力,且计算出的非线性参数与微裂纹厚度和宽度密切相关,可以有效评估微裂纹程度。

摘要： 桥梁作为交通系统的关键组成部分,在实现人类和社会可持续健康发展上发挥着重要作用。但桥梁结构在设计、建设和运营的过程中,由于各种外部环境因素以及桥梁材料自身的性能劣化,桥梁结构各组成部分在设计使用年限内出现不同程度的损坏。国内外每年都会出现桥梁事故,造成巨大的损失。因此,在运营过程中对桥梁结构的主要构件进行损伤检测具有十分迫切的现实需要。传统的桥梁安全检测方法比较笨拙。文章研究利用超声导波对构件进行损伤检测,这种损伤检测方法具有速度快、检测范围广的优点,在某些情况下还可以进行实时在线监测。最后,结合ABAQUS有限元结果,对实验中不同杆长和损伤位置的工况进行定量分析,从而验证了该方法的可靠性。

摘要： 针对基于结构振型参数的损伤定位方法抗噪性差、对微小损伤不敏感以及对多损伤识别性能低等问题,基于振型低秩性与损伤分布稀疏性提出了一种复合材料层合板多损伤识别方法。首先,使用高斯-拉普拉斯算子(Laplacian of Gaussian,简称LoG)求解曲率模态;其次,利用鲁棒主成分分析提取曲率模态中损伤诱导产生的奇异值进行损伤定位;然后,提出了一个鲁棒损伤定位指标用于融合多个曲率模态的损伤信息;最后,使用带损伤复合材料层合板数值模拟与实验数据验证了方法的有效性。结果表明,该方法无需无损结构参考信息,便可准确地定位复合材料层合板中多个小面积损伤。

摘要： 随着经济与科学技术的快速发展,现代结构设计不断呈现出大型化、复杂化、多样化的趋势,而这些结构设计使用寿命较长、影响力较大,一旦失事,将会造成严重的生命财产损失.因此,为了保障结构的安全性、完整性与耐久性,对这些结构的损伤识别是有重要意义的,可以消除隐患,防患于未然.传统的损伤识别方法识别精度低,损伤误判大.Bernal在2002年,根据损伤前后结构柔度矩阵的变化,提出了结构损伤定位向量法,并对一平面桁架进行了数值模拟;本文对损伤定位向量方法进行了优化,进行了数值模拟及实验验证,证明了优化方法损伤定位的有效性.为能应用在实际工程当中迈出了坚实的一步.在实际工程应用中,在施工过程中埋设加速度传感器,竣工后的信号称为无损信号;在使用过程中的某个阶段,使用阶段的信号称为有损信号.通过无损信号、有损信号可以对结构进行实时监测,实时识别损伤构件.

摘要： 研究提出了基于改进ULS(uniform load surface)的结构损伤定位方法.考虑到具体结构的不同特点,对均布单位荷载向量进行恰当调整,从而获得新的ULS,最后根据损伤前后的ULS差来判断损伤位置.以连续梁结构为例对所提方法进行了验证,指出只需要极少数的低阶模态参数，即可对结构进行损伤定位。数值算例结果表明:所提方法是合理可行的。

摘要： 基于统计矩与应变模态理论,提出应变统计矩这一的新的损伤识别指标.开展高斯白噪声激励作用下多自由度系统的应变统计矩分析,在此基础上,建立基于应变统计矩的梁结构损伤定位新方法.基于该方法及位移统计矩方法开展简支梁结构在单损伤、多损伤工况下的损伤定位数值研究.研究结果发现,基于结构损伤前后位移统计矩差值不能实现结构损伤定位,而基于应变统计矩差值则能准确识别结构的损伤位置.

摘要： 本文探讨了运用贝叶斯网络实现舰船动力装置损伤部位准确定位的方法，该方法利用了贝叶斯网络对不确定性问题的较强处理能力，在损伤定位过程中，还可以及时将监测、检测的结果作为证据添加到系统中，可有效提高推理的准确性。

摘要： 基于PZT压电陶瓷传感器的材料缺陷和损伤评估新技术，因其为一种主动检测技术而在结构健康监控领域具有明显的优越性。根据板波理论，PZT压电陶瓷传感器在薄板中激发的弹性波为Lamb渡。本文基于PZT压电陶瓷传感器，对铝板中Lamb波的传播特性进行实验研究，利用短时均方根分析方法对Lamb波在铝板中的传播特性进行了分析，并在此基础上利用SO模态Lamb渡对铝板中模拟裂纹的损伤定位作了初步研究，定位效果良好。

摘要： 梁的损伤识别是损伤检测理论中最基本、最具有代表性意义的工作.寻找基于频率的结构损伤识别和定位的参数,并证明这些参数仅与损伤的位置有关,而与结构损伤程度无关.然后建立悬臂梁损伤定位通用频率指纹库,并通过数值算例和具体试验验证该频率指标用于悬臂梁损伤定位的有效性、实用性及其准确性。最终找到一种比较实用的悬臂梁损伤定位方法,从而为结构损伤识别理论在工程实际的应用提供方便.

摘要： 声发射((Acoustic emission.AE)技术作为一种应用日趋广泛的现代动态无损检测新技术，能基于源自损伤自身的信息，在线评估结构内部损伤的发生、位置和发展趋势，在结构损伤检测领域有重要的应用前景。飞机结构常采用损伤设计，工作时可能同时存在多处损伤。引入波束形成方法,发展一种同时双声发射源的定位方法.首先运用有限元仿真软件ABAQUS进行了双声发射源传播仿真,获得了双声发射源在具有不同频率、不同大小和不同位置时的声发射数据;然后,利用波束形成法进行了双声发射源定位,获得了不同工况下的定位效果和规律,最后在钢板上通过断铅声发射实验进行了方法的验证.研究结果表明波束形成法能够对同时双声发射源进行定位.

摘要： 声发射((Acoustic emission.AE)技术作为一种应用日趋广泛的现代动态无损检测新技术，能基于源自损伤自身的信息，在线评估结构内部损伤的发生、位置和发展趋势，在结构损伤检测领域有重要的应用前景。飞机结构常采用损伤设计，工作时可能同时存在多处损伤。引入波束形成方法,发展一种同时双声发射源的定位方法.首先运用有限元仿真软件ABAQUS进行了双声发射源传播仿真,获得了双声发射源在具有不同频率、不同大小和不同位置时的声发射数据;然后,利用波束形成法进行了双声发射源定位,获得了不同工况下的定位效果和规律,最后在钢板上通过断铅声发射实验进行了方法的验证.研究结果表明波束形成法能够对同时双声发射源进行定位.

摘要： 声发射((Acoustic emission.AE)技术作为一种应用日趋广泛的现代动态无损检测新技术，能基于源自损伤自身的信息，在线评估结构内部损伤的发生、位置和发展趋势，在结构损伤检测领域有重要的应用前景。飞机结构常采用损伤设计，工作时可能同时存在多处损伤。引入波束形成方法,发展一种同时双声发射源的定位方法.首先运用有限元仿真软件ABAQUS进行了双声发射源传播仿真,获得了双声发射源在具有不同频率、不同大小和不同位置时的声发射数据;然后,利用波束形成法进行了双声发射源定位,获得了不同工况下的定位效果和规律,最后在钢板上通过断铅声发射实验进行了方法的验证.研究结果表明波束形成法能够对同时双声发射源进行定位.

摘要： 声发射((Acoustic emission.AE)技术作为一种应用日趋广泛的现代动态无损检测新技术，能基于源自损伤自身的信息，在线评估结构内部损伤的发生、位置和发展趋势，在结构损伤检测领域有重要的应用前景。飞机结构常采用损伤设计，工作时可能同时存在多处损伤。引入波束形成方法,发展一种同时双声发射源的定位方法.首先运用有限元仿真软件ABAQUS进行了双声发射源传播仿真,获得了双声发射源在具有不同频率、不同大小和不同位置时的声发射数据;然后,利用波束形成法进行了双声发射源定位,获得了不同工况下的定位效果和规律,最后在钢板上通过断铅声发射实验进行了方法的验证.研究结果表明波束形成法能够对同时双声发射源进行定位.

摘要： 本发明涉及到一种塔吊表面氧化损伤识别、定位及损伤面积统计方法，该方法通过规划无人机巡检航线来采集塔吊巡检影像数据，再基于无人机影像数据自动识别塔吊氧化损伤部位，进而实现塔吊氧化损伤部位定位与统计损伤面积信息，该方法包括：步骤一，待巡检塔吊基本信息获取；步骤二，规划无人机巡检航线，并对塔吊影像数据进行采集；步骤三，利用采集的影像数据，自动识别塔吊上氧化损伤部位；步骤四，对塔吊氧化损伤跟踪定位，并统计氧化损伤面积。本发明的方法自动科学规划对塔吊自动巡检路线和利用计算机视觉高效识别损伤信息的，支持对损伤信息进行统计，进而指导后期检修维护工作，提高安全巡检效率，保障塔吊安全。

摘要： 本发明属于核电站压水堆燃料组件技术领域，具体公开了一种降低燃料棒位损伤和压力损失的单金属定位格架，为方形栅元结构，由两组条带相互垂直插配构成，每个栅元相对方向上设置有夹持结构，所述夹持结构包括弹簧和刚凸；所述弹簧为由栅元条带直接冲压突出条带表面形成的拱形结构，且所述弹簧沿燃料棒轴向布置。本发明通过沿格架栅元纵向布置弹簧，且弹簧从条带壁面直接冲压成型，格架整体为单金属结构，相对于双金属格架，减少了镍基弹簧材料，能够降低对热中子的吸收，提高燃料组件的中子经济性，同时弹簧直接冲压成型，简化了制造工艺。弹簧沿轴向布置，燃料棒组装过程中具有连续导向作用，能够降低对棒表面的划伤。

摘要： 连续桥梁集群损伤诊断的概率损伤定位向量法，属于连续桥梁集群结构损伤定位领域。为解决环境温度影响下仅仅利用稀疏测点加速度传感器的监测数据对数座连续桥梁结构损伤进行精准定位的难题。本发明包括：利用桥梁结构加速度监测数据，构造概率损伤定位向量样本集；聚类划分概率损伤定位向量样本集，并计算其全部元素的统计特征参数；建立各类别下桥梁结构的概率有限元基准模型，统计分析该概率基准有限元模型的传递函数矩阵与单元刚度矩阵全部元素的概率特征参数；构建概率损伤定位向量诊断因子，统计分析该指标的概率分布特征；建立假设检验与交叉验证融合诊断策略，定位集群内全部桥梁的潜在结构损伤。本发明用于连续桥梁集群损伤诊断。

摘要： 一种基于导波信号稀疏分解及损伤定位的两阶段损伤位置识别方法，涉及超声无损检测领域。本发明是为了解决稀疏表示在超声导波信号重叠波包识别中存在的字典设计方法和信号稀疏分解算法不够完善，进而导致超声导波信号分析得到的结果不够精确的问题。本发明利用惩罚项使系数向量尽可能稀疏，大大降低了噪声与字典原子匹配的可能性；利用导波的传播模型设计字典矩阵，其中考虑导波的频散、多模态和模态转换问题，以线性分解的形式识别重叠波形，相比常规的信号处理方法更具有优势；采用基于稀疏贝叶斯学习的稀疏优化求解算法，在处理稀疏表示这类欠定线性问题方面具有独特的优势，对噪声的鲁棒性也更好。

摘要： 一种基于频率变化的结构损伤定位与损伤程度的评估方法，其特征在于：采用以下步骤：第一步：建立未损伤结构的有限元模型，作为基准有限元模型；第二步：对损伤结构进行振动测试，识别损伤结构的m阶模态频率第三步：对损伤结构进行损伤程度评估；第四步：对损伤结构进行损伤位置确定。本发明不需要结构的振型信息，仅利用结构损伤前后的有限的低阶频率信息即可准确地进行损伤定位和损伤程度评估；适用于单损伤、多种损伤工况，具有一定的实际应用价值。

摘要： 连续桥梁集群损伤诊断的概率损伤定位向量法，属于连续桥梁集群结构损伤定位领域。为解决环境温度影响下仅仅利用稀疏测点加速度传感器的监测数据对数座连续桥梁结构损伤进行精准定位的难题。本发明包括：利用桥梁结构加速度监测数据，构造概率损伤定位向量样本集；聚类划分概率损伤定位向量样本集，并计算其全部元素的统计特征参数；建立各类别下桥梁结构的概率有限元基准模型，统计分析该概率基准有限元模型的传递函数矩阵与单元刚度矩阵全部元素的概率特征参数；构建概率损伤定位向量诊断因子，统计分析该指标的概率分布特征；建立假设检验与交叉验证融合诊断策略，定位集群内全部桥梁的潜在结构损伤。本发明用于连续桥梁集群损伤诊断。

摘要： 一种基于导波信号稀疏分解及损伤定位的两阶段损伤位置识别方法，涉及超声无损检测领域。本发明是为了解决稀疏表示在超声导波信号重叠波包识别中存在的字典设计方法和信号稀疏分解算法不够完善，进而导致超声导波信号分析得到的结果不够精确的问题。本发明利用惩罚项使系数向量尽可能稀疏，大大降低了噪声与字典原子匹配的可能性；利用导波的传播模型设计字典矩阵，其中考虑导波的频散、多模态和模态转换问题，以线性分解的形式识别重叠波形，相比常规的信号处理方法更具有优势；采用基于稀疏贝叶斯学习的稀疏优化求解算法，在处理稀疏表示这类欠定线性问题方面具有独特的优势，对噪声的鲁棒性也更好。

摘要： 本发明公开了一种基于振动的改进损伤定位和损伤程度识别方法，一、在结构体无损伤时，通过布置在结构体上加速度传感器和数据采集系统将振动信号采集存储；二、在检测结构体有无损伤时，采用模态分析系统对采集数据进行结构体模态分析获取结构体检测时前阶的模态频率和模态振型，并将获取模态振型进行正则化；三、根据结构体损伤前、后前阶模态频率和正则化模态振型，计算每个结构单元的损伤定位指标，当则表示第个结构单元有损伤；四、评估结构单元的损伤程度指标。本发明优点在于避免了现有方法假设的不确定性，可有效避免小损伤工况下损伤位置的误判，提高了损伤程度识别结果，利于工程应用。

摘要： 一种基于频率变化的结构损伤定位与损伤程度的评估方法，其特征在于：采用以下步骤：第一步：建立未损伤结构的有限元模型，作为基准有限元模型；第二步：对损伤结构进行振动测试，识别损伤结构的m阶模态频率第三步：对损伤结构进行损伤程度评估；第四步：对损伤结构进行损伤位置确定。本发明不需要结构的振型信息，仅利用结构损伤前后的有限的低阶频率信息即可准确地进行损伤定位和损伤程度评估；适用于单损伤、多种损伤工况，具有一定的实际应用价值。

摘要： 发明公开了一种材料损伤定位装置、定位方法及验证方法，定位装置至少两个传感器组，每个传感器组均包括至少三个声发射传感器，在距离待测区域第一预设距离位置处设置有第一传感器组，在距离待测区域第二预设距离位置处设置有第二传感器组；位置计算模块，与传感器组中的声发射传感器连接，通过传感器组接收到的信号计算损伤位置。本公开所需成本低，不需要耗费较多的人力物力，设备简单，传感器数量少，传感器布局简单，定位范围广，无需先验知识，适用于复合材料，相比较于目前的定位算法来说，无需知道各向异性的复合材料中损伤信号传播速度分布以及模态，且无需求解非线性系统方程。