基于Zernike矩的网壳结构的振型表征及损伤识别

摘要：

在结构模态识别中常用的模态保证准则(MAC)仅能显示结构不同振型的相关性,并不能反映模态的细节,对于模态复杂的网壳结构则更是如此.因此,提出利用Zernike矩表征网壳结构的振型,即将振型数据视为图像函数,通过离散Zernike矩变换,得到表征各阶模态的Zernike矩值(包括幅值和相位角).对一个单层球面网壳结构的有限元模型进行数值模拟,结果表明,此矩可有效地反映模态的振型特性并能识别结构的重频模态,较传统的MAC具有明显的优越性.在此基础上,初步提出将Zernike矩的幅值及相位角作为结构损伤识别的新指标.构造了网壳结构杆件物理参数改变的几种损伤工况,通过分析,发现了不同的损伤形式导致的Zernike矩的不同变化规律,验证了Zernike矩用于损伤识别的可行性.

关键词：网壳结构、模态保证准则、Zernike矩、重频模态、损伤识别

所属期刊栏目：30

分类号：TU393.3;O327(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目50878010

在线出版日期：2013-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

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