基于运行模态的复合材料梁脱层损伤识别

杜宇^1,2，杨涛^1,2，何梅洪²

1. 天津市现代机电装备技术重点实验室2. 天津工业大学机械工程学院

摘 要：为了实现复合材料结构损伤的定位与定量识别,利用传递率函数的运行模态分析方法探讨了复合材料梁无损检测方法,通过对加速度传递函数的最小二乘拟合,得到结构的模态频率和阻尼,对传递率函数矩阵奇异值分解,得到结构的振型。运用曲率模态（CMS）和曲率模态变化率（CMSI）作为损伤指标,对具有单损伤、多损伤和不同损伤程度的复合材料梁结构进行模态分析,并对两种损伤指标的识别敏感性进行对比。实验结果表明:CMS和CMSI在损伤位置发生突变,通过突变可以识别出损伤的位置和大小,并且能够对结构中的多损伤进行识别;CMS和CMSI的突变极差值随着损伤程度的增加而增大,说明CMS和CMSI具有定量识别损伤程度的能力;与CMS相比,CMSI对复合材料梁结构损伤识别更为敏感。

关键词：复合材料梁;运行模态;曲率模态;曲率模态变化率;损伤识别;