[发明专利]一种板损伤快速检测方法

摘要

本发明涉及一种板损伤快速检测方法。首先获得任意一阶振型和前q阶固有频率；其次评估通透型损伤薄板结构是否有损伤、以及获得损伤方位、损伤中心位置。获得该结构存在单、多通透型损伤时固有频率的估算公式；进而建立其前q阶固有频率与单、多损伤长度之间关系数据库；定量检测出通透型损伤薄板结构损伤长度。本发明一方面克服了目前通透型损伤薄板结构固有频率计算复杂的问题，快速给出通透型损伤薄板结构固有频率与单、多损伤长度关系数据库，为基于模型的损伤板结构检测带来极大的方便；另一方面，提出的区间Daubechies小波分解某阶振型方法，可提前评估有无损伤、以及损伤方位与损伤中心等难题，进一步加快检测速度。

主权项

1.一种板损伤快速检测方法，其特征在于：其步骤如下：1)对具有n个通透型损伤薄板结构进行模态分析，获得实际通透型损伤薄板结构任意一阶振型和前q阶固有频率；2)采用区间Daubechies小波分解方法对1)中获得振型进行一层分解，根据三个细节信号中任意一个是否有峰值、峰值所处方位、峰值中心位置，分别评估该通透型损伤薄板结构是否有损伤、以及获得损伤方位、损伤中心位置；3)利用完好薄板结构的固有频率和振型估算具有n个通透型损伤薄板结构存在单、多通透型损伤时的固有频率估算公式；4)利用3)中获得的通透型损伤薄板结构的固有频率估算公式，建立通透型损伤薄板结构前q阶固有频率与单、多损伤长度之间的关系数据库5)运用实际通透型损伤薄板结构前q阶固有频率作为输入，利用支持向量机回归方法求解4)中的关系数据库，即获得通透型损伤薄板结构n个损伤相对长度γ₁,γ₂,…,γ_n，3)中，一、获得以及其中为存在n个通透型损伤薄板结构上的第m阶模态动能，T_m为完好薄板结构的第m阶模态动能，ω_m为第m阶完好薄板结构角频率，对应的频率f_m＝ω_m/2π，为第m阶通透型损伤薄板结构角频率，对应的频率为存在n个通透型损伤薄板结构上的第m阶模态应变能，U_m为完好薄板结构的第m阶模态应变能；二、由一中获得其中为完好薄板结构和通透型损伤薄板结构的第m阶模态应变能减少量，并进一步获得固有频率估算公式对于完好薄板结构，由Kirchhoff板理论获得其中ψ_m为第m阶模态振型，μ为泊松比，D为弯曲刚度，E表示弹性模量，l_x和l_y分别为板长度和宽度，通透型损伤薄板结构上存在n个损伤时，第m阶模态应变能减少量ΔU_m，其中A_i为第i个损伤面积，(i＝1,2,…,n)为应力强度因子，其由获得，其中为单位宽度上i个损伤法向弯矩，相对损伤长度γ_i＝2b_i/l_y，f(γ_i)为与γ_i有关的校正函数，通过获得，其中而dA_i＝hdζ_i，最终获得其中单位宽度上i个损伤法向弯矩为弯矩M_x、M_y以及扭矩M_xy为h为通透型损伤薄板板厚，2b_i为第i个损伤长度，x_ci，y_ci为损伤中心位置坐标，为损伤方位。