[发明专利]基于自由端倾角影响线曲率的悬臂梁损伤识别方法

权利要求书

1.一种基于自由端倾角影响线曲率的悬臂梁损伤识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对损伤后的悬臂梁各测点位置施加移动荷载，获得自由端测点的实测倾角影响线；

(2)对梁结构损伤后的实测倾角影响线求曲率；

步骤(2)中，倾角影响线曲率θ″通过中心差分计算：

其中，下标i为测点号，θ″_i为测点i的倾角影响线曲率，ε为测点i-1到测点i的间距与测点i到测点i+1间距的平均值，θ_i为荷载作用于i测点时测试位置的倾角；

(3)以荷载除以倾角影响线曲率得到梁结构各位置刚度，通过损伤状态刚度曲线的突变识别损伤位置；

步骤(3)中，结构损伤状态刚度曲线B_d的计算方法为：

其中，B_di为i测点损伤状态的刚度，P为移动荷载值，θ″_i为荷载作用于第i测点的倾角影响线曲率，n为测点数目，1号测点布置于悬臂梁固支端，n号测点布置于悬臂梁自由端，测点数目连续，从1到n依次增加，i大于等于2且小于等于n-1；

步骤(3)中，若刚度曲线的突变不明显，则进一步求刚度曲线的斜率辅助判断损伤位置，刚度曲线的斜率计算方法如下：

其中，B′_dj为j测点损伤状态的刚度曲线斜率，ε^*为测点j-1到测点j的距离；

(4)剔除损伤位置的刚度，对剩余刚度曲线进行拟合，得到未损伤状态的刚度曲线；

步骤(4)中，对于等截面梁未损伤状态的刚度曲线采用线性拟合，对于变截面梁采用局部抛物线拟合，未损伤状态的拟合刚度曲线B_u为：

B_u＝[0 B_u2…B_ui…B_u(n-1) 0]；

其中，B_ui为第i测点拟合的未损伤状态的刚度；

(5)由损伤、未损伤状态的刚度曲线计算损伤程度，得到损伤位置结构刚度；

步骤(5)中，结构损伤程度定量指标D_e的计算方法为：

D_e＝[0 D_e2…D_ei…D_e(n-1) 0]；

其中，D_ei为第i测点识别的结构损伤程度，计算方法为：

2.根据权利要求1所述的基于自由端倾角影响线曲率的悬臂梁损伤识别方法，其特征在于：步骤(1)中，结构倾角影响线测点不少于6个。