焊接空間網(wǎng)架結構節(jié)點焊縫損傷診斷方法研究與試驗驗證.pdf

1、網(wǎng)架結構是一種常見的結構形式，在使用期間難免損傷。由于網(wǎng)架結構節(jié)點、桿件眾多，在所有節(jié)點布置傳感器獲得結構的響應信息進行損傷識別是無法實現(xiàn)的。針對這個問題，本文提出了基于小波分析法和應變模態(tài)分析法的兩步診斷法對網(wǎng)架節(jié)點焊縫損傷進行識別研究，即采用小波分析的方法，合理劃分結構的子區(qū)域，并布置有限個傳感器，實現(xiàn)結構損傷子區(qū)域的判定。再在損傷子區(qū)域中采用應變模態(tài)分析法進行損傷定位。具體內容如下:
　　 1.利用Ansys有限元軟件建立

2、了帶節(jié)點焊縫損傷的焊接空間網(wǎng)架結構的等效有限元模型。不同損傷程度的焊縫節(jié)點具有不同的節(jié)點剛度，通過修改Matrix27單元相應的實常數(shù)模擬焊縫節(jié)點的剛度變化。
　　 2.對桿件斷裂損傷、節(jié)點焊縫損傷進行了基于小波分析法和應變模態(tài)分析法的兩步診斷法的數(shù)值模擬分析。首先，根據(jù)各節(jié)點加速度高頻信號奇異性值的大小來判斷節(jié)點的損傷影響范圍，并以此為依據(jù)將結構合理分區(qū)和布置傳感器。其次，根據(jù)傳感器節(jié)點加速度高頻信號的奇異性判斷損傷子區(qū)域;然

3、后，在既定的損傷子區(qū)域，采用應變模態(tài)法定位損傷部位。計算結果證明了基于小波分析法和應變模態(tài)分析法的兩步診斷法的有效性。
　　 3.按照Ansys有限元模型設計制作了一個試驗模型，進行了網(wǎng)架結構節(jié)點焊縫損傷診斷方法的試驗驗證。首先，采集初始人工激勵下網(wǎng)架節(jié)點損傷前后的加速度響應，采用小波分析法對其進行分析處理，判定損傷節(jié)點所在子區(qū)域。其次，在損傷子區(qū)域對具體損傷部位的識別進行了模擬試驗，獲取結構在簡諧荷載作用下的位移穩(wěn)態(tài)響應，并采