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基于波传播和阻抗特性的裂纹梁损伤识别 ，基于结构振动波传播理论,讨论了在简谐力作用下裂纹简支梁的弯曲波动解。
为了描述由裂纹引起的梁中波传播的不连续特性,引入弯曲弹簧模型来模拟裂纹,并在此基础上提出了利用梁结构驱动点阻抗特性的裂纹损伤识别方法。
以一裂纹简...欢迎下载！
paper.edu 基于波传播和阻抗特性的裂纹梁损伤识别1 王丹生，朱宏平 华中科技土木工程与力学学院，(430074) Email:danshw@163 摘 要：基于结构振动波传播理论，讨论了在简谐力作用下裂纹简支梁的弯曲波动解。
为了 描述由裂纹引起的梁中波传播的不连续特性，引入弯曲弹簧模型来模拟裂纹，并在此基础上 提出了利用梁结构驱动点阻抗特性的裂纹损伤识别方法。
以一裂纹简支梁为例进行了数值分 析，得到了裂纹简支梁的驱动点阻抗特性曲线。
从该曲线可以发现，梁的
第一阶谐振频率和 反谐振频率都随裂纹的出现而减小，并且频率减少量随裂纹尺寸的增大而增加。
结合裂纹梁
第一阶谐振频率与驱动点位置关系曲线，利用曲线上出现的突变点，准确地识别了梁的损伤 状态和裂纹损伤位置。
最后，利用已识别的裂纹位置和
第一阶固有频率定量地识别了裂纹尺 寸。
关键词：波传播；弯曲弹簧模型；阻抗；裂纹梁；损伤识别 1.引言 结构的损伤往往表现为结构裂纹的出现和扩展，结构裂纹的存在必将导致结构物理参数 的改变和动力特性的变化，在某种程度上决定着结构的可靠性和安全性。
因此，对含裂纹结 构进行振动特性分析和损伤识别就显得十分重要。
近年来，已有很多学者利用结构动态响应 数据对裂纹梁结构进行了损伤识别研究[1-4]。
由于结构的机械阻抗或者频率响应函数具有对 损伤的高敏感性，使得它逐渐成为人们广泛关注和研究的损伤识别指标。
Cawley讨论了用机 械阻抗进行无损检测的物理基础，他把分层损伤看作一个弹簧，研究了多层粘结结构发生分 层损伤时的结构阻抗变