势阱深度可调bistable电路及其在结构监测中的应用

摘要：

Bistable电路是一种具有双势阱的非线性电路,其鞍结分岔现象可用于基于振动信号的结构健康监测.然而以往文献提出的bistable电路势阱深度不可调节,导致鞍结分岔边界不能改变,限制了其应用范围.提出了一种改进的bistable电路,可以实现势阱深度的调节,从而改变其鞍结分岔边界.首先,阐述了基于bistable电路的结构健康监测原理以及势阱深度可调的bistable电路原理;其次,讨论了该电路的非线性动力学行为,并通过M ultisim软件进行了仿真验证;最后,数值仿真研究了采用势阱深度可调的bistable电路监测悬臂梁结构刚度的微小变化,并与采用以往bistable电路的结果对比.结果显示,在微小激励作用下,当悬臂梁的一阶模态刚度减少2％ 时,势阱深度可调的bistable电路发生了鞍结分岔,明显表征了结构的微小变化,而以往的bistable电路未发生分岔现象,难以识别出结构的微小变化.

关键词：结构健康监测、bistable电路、振动信号、鞍结分岔

所属期刊栏目：31

分类号：O327;TM132(振动理论)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11802097

在线出版日期：2018-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：862-869