振动测试技术研究：结构损伤识别方法总结

本书工作主要研究裂纹梁结构的动力学分析和损伤识别的振动诊断技术，寻找可靠、实用且具有较高精度的损伤识别和结构寿命预测方法，解决工程结构的损伤识别问题。

具体内容包括以下6个部分：

（1）基于摄动法的裂纹梁振动模态研究。应用结构摄动法对裂纹梁结构的振动模态特性进行了研究，利用改进的裂纹损伤模型，推出了裂纹梁振动特征方程的摄动法表达式，得到了受梁结构特征值和模态振型的计算公式，为定性和定量分析结构损伤对模态参数的影响提供了理论依据。并通过数值算例和实验结果验证该方法的可靠性。

（2）基于HHT方法的结构损伤检测研究。研究了HHT变换方法在结构损伤检测中的应用，提出了基于小波分析和HHT变换的结构损伤检测方法，从而提高HHT方法处理响应信号的精度。根据Benchmark结构数据检验了该方法判断损伤发生的效果。

（3）基于支持向量机的结构损伤分步识别研究。将支持向量机算法应用于结构损伤智能诊断中，提出了基于支持向量机的结构损伤分步识别方法，以损伤悬臂梁为例进行了数值仿真计算，表明该方法具有更高的识别精度和计算稳定性。(www.xing528.com)

（4）悬臂梁损伤识别实验研究。以悬臂梁损伤识别实验数据，检验了上述3种方法的可靠性和精度。结果表明基于改进损伤模型的摄动法计算反映了损伤悬臂梁的频率变化规律，但计算值和测量值之间有一定的差异，不适用于发生较大损伤的情况；通过比较损伤前后响应信号IMF分量的瞬时振幅和瞬时频率，可以很清楚看出悬臂梁响应信号的变化，从而判断出损伤是否发生；基于支持向量机的损伤分布识别方法，对悬臂梁的损伤位置和程度的识别能取得比较满意的结果。

（5）基于激光电视全息技术的结构损伤诊断研究。激光电视全息无损测试技术也是一种较为常用的结构损伤诊断方法，为了提高激光散斑干涉条纹的处理精度，提出了基于激光电视全息和支持向量机的损伤检测技术，通过对液晶面板的裂纹损伤的实验检测表明了本方法的有效性。

（6）基于支持向量机的材料疲劳寿命预测。疲劳破坏是结构失效的重要原因之一，根据材料疲劳损伤的特点，提出了基于支持向量机算法的疲劳寿命预测方法。计算结果表明，该方法能够较好地反映载荷的顺序效应对材料性能的影响，实现了疲劳损伤的非线性累加，提高了寿命估算的精度。