改进交叉模型交叉模态法在局部损伤识别中的应用

"该文章是2015年发表的一篇工程技术论文，主要讨论了基于改进的交叉模型交叉模态法（CMCM）的局部损伤识别方法。传统CMCM法在全局修正时存在解的不唯一性问题，通常需要人为设定约束，例如假设损伤前后质量不变。作者针对这一局限，提出了一种新的改进方法。首先，通过基准状态的有限元模型和损伤后的结构低阶模态信息计算核心矩阵，并选取最小奇异值对应的右奇异向量作为损伤指示向量（DIV）。接着，利用聚类分析算法自动识别DIV中的异常元素来定位损伤。最后，根据DIV估计各单元的质量和刚度损伤程度。这种方法的优点在于不需要人为添加约束，能更准确地识别损伤。文章通过数值实验和实际振动台实验验证了该方法的可行性、鲁棒性和损伤敏感性。" 本文的核心知识点包括： 1. **交叉模型交叉模态法（CMCM）**：这是一种结构损伤识别技术，利用结构在不同状态下的模态信息来识别损伤。传统CMCM法在全局修正时遇到解的不唯一性问题，需要人为设定约束条件。 2. **损伤指示向量（DIV）**：通过计算核心矩阵的最小奇异值对应的右奇异向量，可以得到反映结构损伤的指示向量。这为识别和定位损伤提供了依据。 3. **聚类分析算法**：在改进的CMCM方法中，聚类分析用于自动识别DIV中的异常元素，这些异常元素代表可能的损伤位置，实现了损伤的自动定位。 4. **全局修正**：传统方法需要人为设定如质量不变等约束来进行全局修正，而改进方法无需此类主观约束，能够更准确地评估结构各单元的质量和刚度变化。 5. **结构健康监测**：论文的研究内容与结构健康监测领域密切相关，旨在提供一种有效的方法来检测和评估结构损伤，提高监测的准确性和可靠性。 6. **数值实验和振动台实验**：为了验证改进方法的有效性，作者进行了数值模拟实验和实际的振动台实验，证明了新方法在可行性和损伤敏感性方面的优势。 7. **文献标志码和DOI**：文章的文献标志码"A"表明它属于应用型研究，DOI（数字对象唯一标识符）则提供了文章的在线可查寻性，便于后续引用和检索。 通过对这些知识点的深入理解和应用，工程师和研究人员可以更好地进行结构健康监测，提高对结构损伤的识别精度，尤其是在极端条件下的结构安全评估。