智能結(jié)構(gòu)的損傷診斷研究及其傳感器優(yōu)化配置

內(nèi)容概要

本書介紹了智能結(jié)構(gòu)的損傷診斷技術(shù)以及損傷診斷中傳感器優(yōu)化配置方面的研究。其主要內(nèi)容包括：采用模態(tài)分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合技術(shù)建立智能結(jié)構(gòu)的多級(jí)損傷診斷的網(wǎng)絡(luò)模型；在對(duì)傳統(tǒng)的基于頻率的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的機(jī)理進(jìn)行闡述的基礎(chǔ)上，理論推導(dǎo)了改進(jìn)的損傷定位指標(biāo)；分析了應(yīng)變模態(tài)進(jìn)行損傷定位的局限性，并提出了相應(yīng)的對(duì)策，結(jié)合應(yīng)變模態(tài)具有的正交性，提出了基于應(yīng)變模態(tài)保證準(zhǔn)則的應(yīng)變傳感器優(yōu)化配置準(zhǔn)則，并研究了采用目前發(fā)展起來的改進(jìn)遺傳算法對(duì)剩余的傳感器的布位進(jìn)行組合優(yōu)化。    本書可供從事結(jié)構(gòu)損傷診斷領(lǐng)域的研究人員閱讀參考，也可作為力學(xué)，土木、機(jī)械等相關(guān)專業(yè)的研究生的參考用書。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1.1　智能材料結(jié)構(gòu)概述  1.2　智能結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀  1.3　智能結(jié)構(gòu)的研究內(nèi)容  1.4　關(guān)于FBG智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)  1.5　本書研究的目的  1.6　本書研究的主要內(nèi)容第2章　損傷診斷策略  2.1  引  言  2.2　多級(jí)損傷診斷策略  2.3　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)  2.4　本章小結(jié)第3章　損傷診斷中模態(tài)頻率法與應(yīng)變模態(tài)技術(shù)及其改進(jìn)  3.1  引  言  3.2　模態(tài)分析的基本理論  3.3　基于模態(tài)頻率的損傷診斷  3.4　基于應(yīng)變模態(tài)的損傷診斷  3.5　數(shù)值算例  3.6　本章小結(jié)第4章　基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)損傷診斷  4.1　引  言  4.2　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的介紹  4.3　基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多級(jí)損傷診斷  4.4　懸臂梁數(shù)值算例  4.5　本章小結(jié)第5章　鋼尺懸臂梁試驗(yàn)研究  5.1　引言  5.2　試驗(yàn)概況  5.3　網(wǎng)絡(luò)識(shí)別結(jié)果  5.4　本章小結(jié)第6章　FBG傳感器的優(yōu)化配置研究  6.1　引言  6.2　基于SMAC的應(yīng)變傳感器優(yōu)化配置準(zhǔn)則  6.3　傳感器位置的初步配置  6.4　應(yīng)變傳感器位置優(yōu)化的遺傳算法  6.5　算例  6.6　本章小結(jié)第7章　總結(jié)與展望  7.1　總結(jié)  7.2　主要?jiǎng)?chuàng)新之處  7.3　展望參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒　論　　1.1　智能材料結(jié)構(gòu)概述　　1.1.1　智能材料結(jié)構(gòu)概念　　現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)正在向著大型化、復(fù)雜化的方向發(fā)展，而這些大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)如飛機(jī)、航天飛機(jī)、高層建筑、離岸結(jié)構(gòu)、新型橋梁、大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等在復(fù)雜的服役環(huán)境中將受到設(shè)計(jì)荷載的作用以及各種突發(fā)性外在因素（外來物沖擊、地震、爆炸等）的影響，從而在結(jié)構(gòu)的不同位置造成不同程度的損傷。尤其是由復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)，在拉壓、沖擊或疲勞等荷載作用下，易產(chǎn)生裂紋、纖維脫黏或斷裂、脫層等多種形式的內(nèi)部損傷，這些損傷的隱蔽性強(qiáng)，損傷類型和程度難以判斷，較難進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。這些因素降低了結(jié)構(gòu)工作的可靠性和安全性，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和采取相應(yīng)的措施，會(huì)造成結(jié)構(gòu)損傷積累，必將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的突然失效，造成人員傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失。為了保證結(jié)構(gòu)的安全，就需要一個(gè)有效的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)和損傷檢測(cè)方法，使損傷積累尚未到達(dá)威脅結(jié)構(gòu)安全的程度之前就能夠被檢測(cè)出來，從而對(duì)損傷結(jié)構(gòu)給予及時(shí)修復(fù)，保證結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行。目前，用傳統(tǒng)的無損檢測(cè)如超聲、x射線、CT掃描、渦流檢測(cè)法等方法對(duì)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果基本上能達(dá)到人們要求，但是它們所用的儀器笨重、復(fù)雜，費(fèi)用昂貴，且需要大量人力，維護(hù)和維修周期較長，根本無法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。另外，對(duì)于一些不可見、不開敞的部位，該類技術(shù)不僅無法實(shí)施，甚至要求結(jié)構(gòu)的一些功能停止使用或停止工作。

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