基于模态柔度差曲率的梁结构损伤精确识别方法

本文主要探讨了基于模态柔度差曲率的梁结构损伤识别方法，发表在2010年的《江南大学学报(自然科学版)》第9卷第1期。作者李胡生、宋子收和周奎针对梁式结构的损伤检测问题，提出了一种新的损伤识别策略，相较于传统的频率和位移模态，模态柔度被认为更为敏感，因为它可以通过分析结构的低阶振动模式来推断出潜在的损伤。 研究者提出的方法利用柔度差曲率作为损伤指标，通过三种不同的计算方式来确定其敏感性：一是计算柔度的行平均值，这种方法在识别简支梁的一处或多处损伤时表现最优；二是计算柔度的最大元素，这种方法次之，但依然具有较高的识别能力；三是柔度对角元素计算，虽然对于简支梁单个损伤位置有较好的响应，但在处理多处损伤时可能会显得不够精确。 文中通过数值仿真，对这三种计算方式在不同损伤情况下的性能进行了评估，包括简支梁的一处、多处损伤以及两跨连续梁的多个和支座处损伤。结果显示，行平均值计算的柔度差曲率在复杂损伤情况下提供了更清晰的损伤指示，而最大元素和对角元素计算的指标则在某些情况下可能需要结合其他信息以提高识别的准确性。 这篇文章的研究成果对于工程实践中的结构健康监测和损伤诊断具有重要的理论指导意义，特别是在早期发现和定位结构损伤方面。由于其关注的重点在于模态柔度的特性及其在实际工程中的应用，因此该论文属于自然科学类别，尤其在结构工程和材料科学领域具有很高的学术价值。读者可以借此了解如何有效地利用模态柔度和柔度差曲率来提升梁式结构损伤检测的精度和效率。