Идентификация дефектов в стержневых конструкциях на основе анализа параметров колебаний

• Автор: Черпаков, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 185 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ состояния вопроса. Цели и задачи
исследования
1.1. Введение
1.2. Задачи диагностики дефектов и мониторинга ресурса конструкций
1.3. Реконструкция параметров дефектов на основе балочных моделей
1.4. Реконструкция дефектов на основе применения конечноэлементного подхода
1.5. Цели и задачи исследований
Глава 2. Идентификация дефектов в консольном упругом
стержне (кантилевере)
2.1. Постановка задачи реконструкции параметров дефектов кантилевера
2.2. Анализ параметров колебаний кантилевера с дефектами
на основе конечно-элементного моделирования
2.2.1. Моделирование полнотелой стержневой модели с дефектом
2.2.2 Анализ модальных параметров полнотелой стержневой
модели с дефектом
2.2.3. Сравнение модальных параметров колебаний и НДС конечно-элементной модели кантилевера с различными дефектами в виде надрезов, локализованными в одном месте
2.3. Анализ параметров колебаний кантилевера с дефектом
на основе аналитического моделирования
2.3.1 Идентификация дефектов консольного стержня в рамках
модели Эйлера-Бернулли
2.3.2. Анализ чувствительности собственных частот к величине и местоположению дефекта при аналитическом моделировании кантилевера

2.4. Построение метода идентификации параметров дефектов в кантилевере
2.4.1. Сопоставление конечно-элементной и аналитической моделей на основе динамической эквивалентности
2.4.2. Реконструкция параметров дефекта в кантилевере
2.5. Исследование особенностей форм резонансных колебаний кантилевера с дефектом
2.5.1. Сравнение форм колебаний КЭ и аналитической моделей
2.5.2. Выбор характеристик идентификации параметров дефектов в кантилевере на основе анализа собственных форм изгибных колебаний
2.5.3. Идентификация параметров дефекта в кантилевере на основе анализа особенностей собственных форм изгибных колебаний
2.5.4. Алгоритм метода идентификации параметров дефектов в кантилевере
2.5.5 Идентификация дефектов в стержнях, имеющих
различные варианты закрепления
2.6. Выводы
Глава 3. Идентификация дефектов в связанной стержневой
конструкции треугольной конфигурации
3.1. Конечно-элементное моделирование связанной стержневой конструкции треугольной конфигурации с дефектами в виде надрезов
3.2. Оценка поврежденности связанных элементов стержневой конструкции на основе анализа ее форм колебаний
3.3. Апробация расчетно-экспериментального подхода диагностирования дефектов в стержневой модели треугольной конфигурации
3.4. Выводы

Глава 4. Разработка измерительного комплекса параметров колебаний и идентификации дефектов в стержневых конструкциях
4.1. Техническая диагностика дефектов в стержневых конструкциях
4.2. Разработка измерительного комплекса для обеспечения идентификации дефектов в стержневых конструкциях
4.2.1. Формирование технических возможностей комплекса
4.2.2. Разработка структурных параметров комплекса
4.2.3. Алгоритм многопараметрической идентификации дефектов в стержневых конструкциях
4.2.4. Методика проведения экспериментальных измерений модальных характеристик элемента стержневой
конструкции
4.2.5. Создание программных ресурсов для автоматизации производства измерений параметров колебаний
стержневых конструкций
4.3. Расчетно-экспериментальный подход к определению дефектов в консольной стержневой конструкции
4.3.1. Описание объектов исследования
4.3.2. Натурный эксперимент
4.3.3. Апробация расчетно-экспериментального подхода по определению дефектов в консольной стержневой
конструкции
4.4. Выводы
Заключение
Литература
Приложение

Для анализа чувствительности изменения первых 26 собственных мод колебаний кантилевера к однократному дефекту рассмотрим динамику изменения собственных частот для величины дефекта ? = 0.9 для различных местоположений дефекта Тс ={0.05; 0.15; 0.25; 0.35; 0.45; 0.55; 0.65; 0.75;
0.85; 0.95}. Относительные изменения частот д со Р(Г), вычислялись по формуле (2.2.2.1):
со' -а)пп
—а?—100°/о> (2.2.2.1)
где со °р, со1 - соответственно, значения частот резонансов для не поврежденной и дефектной моделей.
Таблица 2.2.2.
Плоские формы колебаний в плоскости ОХУ