基于正則化有限元模型修正方法的結構損傷識別.pdf

1、目前，通過健康監(jiān)測系統(tǒng)來確保結構在設計壽命內安全運營已成為一個備受關注的課題，而基于振動的結構損傷識別方法是現(xiàn)階段的一個研究熱點。利用結構現(xiàn)場實測的振動信息，通過研究結構模態(tài)參數的改變量來分析結構剛度和承載力的變化，進而識別結構的損傷程度和位置，具有廣闊的工程實用前景。
　　 利用結構的動力響應來反演結構的損傷位置和程度在數學上是一個反問題的求解，有限元模型修正技術是求解這一類反問題的有效方法。它需要首先建立一個初始非損傷的基準

2、有限元模型，通過修正基準有限元模型中的單元剛度等模型參數，不斷分析和改進與實驗結果的相關性，最終利用修正模型中的局部單元剛度變化來指示結構的損傷位置和程度。目前，基于靈敏度分析的有限元模型修正方法最為常用。由于反問題求解具有不適定性，傳統(tǒng)基于靈敏度分析的有限元模型修正方法常出現(xiàn)靈敏度矩陣病態(tài)的情況，當輸入參數不可避免地受到噪聲干擾情況下，會使反演識別結果發(fā)散振蕩，從而導致結構損傷誤判。
　　 目前，正則化方法是處理反問題不適定性

3、的主流方法。以基于靈敏度分析的有限元模型修正方法為基礎，本文主要做了以下幾個工作:
　　 (1)提出了基于L1范數正則化過程的結構損傷識別方法。通過與以Tikhonov正則化為代表的二次型正則化過程相比較，闡明了L1范數正則化方法在結構局部損傷識別問題中優(yōu)于Tikhonov正則化方法的原因。
　　 (2)針對局部損傷使得結構損傷參數分布具有稀疏性的特點，本文進而提出了基于L1/2范數正則化過程的結構損傷識別方法。