[发明专利]基于正则化广义逆的结构破损诊断方法

摘要

本发明涉及结构破损诊断领域，特指基于正则化广义逆的结构破损诊断方法，通过利用有限元软件建立完好结构的有限元模型，利用动态数据采集仪器采集现有结构自由振动的固有频率参数；根据完好结构的有限元模型以及测量现有结构自由振动所得的频率参数，利用频率灵敏度分析来建立结构破损诊断的基本方程，通过运算和解析，最终所得的解即可作出破损区域和破损度的判断。采用上述方案后，适用于解决结构的破损诊断问题，使其能在数据有误差的情况下也能获得很高精度的破损诊断结果。

主权项

1.基于正则化广义逆的结构破损诊断方法，包括以下步骤：/n(1)首先，利用有限元软件建立完好结构的有限元模型；同时，利用动态数据采集仪器采集现有结构自由振动的固有频率参数；/n(2)根据完好结构的有限元模型以及测量现有结构自由振动所得的频率参数，利用频率灵敏度分析来建立结构破损诊断的基本方程S·x＝b，其中x是欲求的劣化因子向量，b为频率参数差向量，S为频率灵敏度系数矩阵；/n(3)对步骤2所得的方程S·x＝b的系数矩阵S，增加一个正则项r₀H，从而获得正则化的破损诊断方程(S+r₀H)·x＝b；/n(4)对步骤3所得的正则化方程利用广义逆运算进行求解，获得劣化因子向量x的第一次解，即x¹＝(S+r₀H)⁺b；/n(5)对步骤4所得的向量x¹中的各个劣化因子值进行评估，将相对较小的非零劣化因子直接视为0，即相应的单元均判定为未破坏单元；/n(6)根据步骤5的评估结果，在破损诊断方程S·x＝b中，去掉在步骤5中视为0的劣化因子及系数矩阵S中与之对应的列向量，从而获得破损诊断简化方程S^*·x^*＝b；/n(7)对破损诊断简化方程S^*·x^*＝b重复实施步骤3-6的过程，直到所得的劣化因子解中不再存在相对较小的非零劣化因子为止，最后根据最终所得的解即可作出破损区域和破损度的判断。/n