[发明专利]基于应变识别多接头的接头载荷测量方法

权利要求书

1.基于应变识别多接头的接头载荷测量方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)标定载荷，首先拆开对接的结构件，而后选择其中一个结构件标定，再将第一个接头A₁沿x方向逐级加载，记录载荷F₁与每一个应变ε_i1的数值，而后得到3m个斜率k_i1，于是：

对于每一个接头任一个方向都按照相同的方式标定，形成应变与载荷之间的传递系数矩阵

2)将两个结构件，按照实际情况连接，在第二个结构件上加载，测量应变并记为ε′₁，ε′₂，…，ε′_3n；

假定在第二个结构件上的每一个接头载荷分别为：F₁'，F₂'，…，F′_3m，因结构在线性范围内，根据线性叠加原理具有如下关系：

于是得到：

简记为：

{ε′_j}＝[k_ij]{F′_i} (5)

因此，得到关于载荷和应变之间的一个过定义线性方程组式(5)，再采用奇异值分解求解该过定义线性方程组式(5)的解：

其中：

若始终无法获得一个良态的传递系数矩阵[k_ij]，或传递系数矩阵[k_ij]本质就是一个病态矩阵，此时将病态矩阵的正则化方法引入至基于测量应变反演识别接头载荷问题中，于是通过下式反演计算：

λ为截断的奇异值的阶数，检查和σ_i之间的衰减关系，若衰减比σ_i快，即满足Picard条件，选取截断点λ，从而实现对结构内部接头载荷的测量。

2.根据权利要求1所述的基于应变识别多接头的接头载荷测量方法，其特征在于，步骤1)中，标定传递系数矩阵中，应变片的数目远大于需要测量的接头载荷数目。

3.根据权利要求1所述的基于应变识别多接头的接头载荷测量方法，其特征在于，步骤1)中，3m个斜率k_i1由线性拟合出载荷F₁与每一个应变ε_i1之间的关系直线得到。

4.根据权利要求1所述的基于应变识别多接头的接头载荷测量方法，其特征在于，步骤2)中，若传递系数矩阵[k_ij]是病态，需增加贴片点。

5.根据权利要求4所述的基于应变识别多接头的接头载荷测量方法，其特征在于，再一次标定增加的贴片点传递系数矩阵[k_ij]，并检查传递系数矩阵的接头载荷数目。

6.根据权利要求1所述的基于应变识别多接头的接头载荷测量方法，其特征在于，步骤2)中，采用L-curve法选取截断点λ。

7.根据权利要求1所述的基于应变识别多接头的接头载荷测量方法，其特征在于，步骤2)中，若衰减比σ_i慢，即不满足Picard条件，通过以下：

确定截断的奇异值阶数。

8.根据权利要求7所述的基于应变识别多接头的接头载荷测量方法，其特征在于，Δ取值为0.02，具体算法如下：

第一步，对传递系数矩阵[k_ij]作奇异值分解，并检查传递系数矩阵[k_ij]的接头载荷数目；

第二步，计算

第三步，取绝对值并找出

第四步，找到满足最大的下标，记为λ；

第五步，计算