[发明专利]一种基于残余力向量的区间损伤识别方法

权利要求书

1.一种基于残余力向量的区间损伤识别方法，其特征在于：实现步骤如下：

步骤(1)：进行结构损伤对各个阶次模态信息的灵敏度分析，挑选对结构损伤的模态阶次作为结构损伤识别的基础；

步骤(2)：建立结构损伤因子(单元刚度系数)对残余力向量之间的映射关系：

其中，Δα为单元损伤参数向量，为采用局部测点模态信息得到后的残余力向量，S^R为单元损伤参数向量与残余力向量之间的灵敏度矩阵；

步骤(3)：利用灰色数学理论对多组结构模态测试结果进行定量化分析，得到模态振型和模态频率的区间边界，模态频率和振型区间参数可以表示为：

其中“I”表示区间数或区间向量；“^-”，“_-”代表区间数的上界和下界；为了简化起见，模态频率和振型的不确定性参数可以表示为向量：

其中i＝1,2,...,n，n为系统中存在的不确定参数的个数；

步骤(4)：采用二阶泰勒展开对参数的上下界进行估计：

步骤(5)：基于两步模型修正方法分别对损伤结构各个单元的损伤参数和未损伤单元的损伤参数进行求解，得到两种状态下损伤参数的区间值，以未损伤状态下的损伤参数为基准值来衡量损伤状态下的各个单元的损伤情况，从而消除初始建模时的误差影响；

步骤(6)：定义结构单元刚度折减系数来量化单元的损伤程度：

其中α_ui代表未损伤结构第i个单元的刚度系数，α_di代表损伤结构第i个单元的刚度系数；

步骤(7)：构建非概率区间损伤指标来描述结构的损伤可能性；矩形由未损伤模型和损伤模型刚度区间上下界所围成，利用失效平面α_di＝α_ui将其分离开来；阴影区域代表损伤区域，损伤指标PoDE被定义为损伤区域的面积与总体区域的总面积的比率，即：

步骤(8)：构建一种新的损伤联合指标，定义为SRF和PoDE的乘积，该指标同时考虑了SRF和PoDE的影响；第_i个单元的DMI定义为：

DMI_i＝SRF_i×PoDE_i (7)。