基于模态分析的中厚板焊接损伤识别

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基于模态应变能法识别板类结构损伤的数值研究

摘要：应用模态应变能理论得到了能用于板类结构损伤的识别指标．假定结构存在不同位置和不同程度的
损伤，运用Ａｓｓｎｙ进行有限元分析，得到板损伤前后的前五阶模态．然后再运用Ｍｔｍｔｓａｅａｃ软件，ｈｉ编程计算结构的各单元的损伤指标．数值模拟结果表明，损伤指标在损伤单元处的数值是最大的．因此，采用本研究提出的损伤指标，对板类结构进行损伤定位识别是可行的．
在板类结构的损伤诊断中，损伤定位是关键的一步，用模态应变能方法来判别损伤，综合考虑了振型、频率、整体及单元刚度等因素，，因此该方法比其它判别方法对损伤有更强的敏感性．Ｃｗｅ和Ａａｓ以及Ｈａ和Ｔｓ等提出结构损伤前后任意两阶频率变化的平方之比只是损ａｌｙｄｍ … ｅｒｎｅａｔ
‘
｝币｝］咖｝｛Ｔ｛鑫．［
（）４
式中：表示损伤后的状态．第ｉ阶模态下，子域的模态应变能变化为：第
△ ＝｛｝Ｉ一币ｔ１｝告币Ｔ｛｝［．鑫［币｛４－］，
由于有损板结构在损伤区域内的刚度是未知的，所以近似取【】【】则式（）麟＝，５可变为：
伤位置的函数．ａｄｙＢｓａ［等在利用柔度变化进行损伤识别方面做了有益的研究．ｔｂ等Ｐｎｅ和ｉｓ－ｗ３Ｓｂｓｕ
基于模态应变能概念提出用损伤指标法来识别结构的损伤，并将这一方法应用于梁结构和板结构的损伤识别中．ｈＣｓＳｉ，等采用模态应变能的变化率作为结构损伤指标，］７在对梁结构和平面刚架结构的损伤定位和损伤程度判别方面，都做了卓有成效的研究．本研究以结构损伤前后单元模态应变能变化为指导思想，提出能反映结构损伤定位的损伤指标，以一四边简支的矩形薄板为研究对象，并通过数值仿真来进行板的损伤识别定位研究，并对所用识别方法的有效性进行了验证．

基于应变模态的模态应变能损伤识别方法

第39卷第1期 2019年2月振动、测试与诊断Journal of Vibration,Measurement &DiagnosisVol. 39 No. 1Feb. 2019doi：10. 16450/j. cnki. issn. 1004-6801. 2019. 01. 004基于应变模态的模态应变能损伤识别方法！周计祥、吴邵庆1!，董萼良1!，费庆国12(1.东南大学工程力学系南京,210096)(2.东南大学江苏省工程力学分析重点实验室南京，210096)摘要传统模态应变能计算需要完备模态振型信息，而模态振型信息中存在转角自由度难以准确获取的问题，为解决该问题，开展基于应变模态的模态应变能损伤识别研究，实现了结构损伤的定量识别。

首先，通过基于应变与位移之间的联系，推导出应变模态与位移模态之间的转换矩阵；其次，利用应变模态代替位移模态计算单元模态应变能，建立基于灵敏度分析的损伤识别方程组；最后，根据奇异值截断法求解该方程组识别结构损伤。

以一两端固支梁结构为对象，开展数值仿真和实验研究。

结果表明，该方法可以有效识别出结构的损伤位置和损伤程度，相对于基于振型扩充的模态应变能损伤识别方法，具有更好精度和抗噪性能。

关键词结构损伤识别（模态应变能（应变模态（灵敏度分析（奇异值截断中图分类号 0327;U441. 4;T H113. 1引言工程结构的安全问题至关重要，使得结构健康监测[1]成为热门的研究领域之一。

结构在服役过程中容易产生损伤，影响结构安全，结构健康监测中的损伤识别一般可分为4个层次a结构是否发生损伤；b确定损伤的位置；c确定损伤程度；I评估结构剩余寿命。

结构中出现损伤会引起其动力学参数发生变化，如结构模态参数等。

通过对比损伤前后结构的固有频率、振型)2]等模态参数的变化，可以判断结构是否发生损伤，然而由于固有频率和振型等为全局参数，局部损伤对其敏感性较低，准确地定位损伤甚至定量损伤，仍存在一定的难度。

基于模态参数的损伤识别方法研究的开题报告

基于模态参数的损伤识别方法研究的开题报告一、选题背景及研究意义近年来，结构健康监测的需求逐渐增多，其中结构的损伤识别是一个重要的问题。

传统的损伤识别方法多数采用模型校准法，这种方法需要先建立一个包含结构的全模型，之后在模型中加入损伤模型，最后将全模型和损伤模型进行比对分析。

然而，这种方法在实际应用中面临较大的困难。

其一是构建全模型的代价较高，其二是有些结构特征可能由于环境条件或者其他因素而改变，这导致损伤识别结果不够准确。

因此，研究基于模态参数的损伤识别方法具有很高的研究价值。

基于模态参数的损伤识别方法是一种针对损伤结构的非参数化方法。

这种方法不需要构建复杂的数学模型，而直接利用结构特性参数，如模态频率、模态振型等特征量，然后将这些特征量与未损伤结构的特征量进行对比，进而判定该结构是否存在损伤。

因此，基于模态参数的损伤识别方法具有高效、准确、经济等优点，在结构健康监测和损伤识别中得到了广泛的应用。

二、研究内容与方法本论文将研究基于模态参数的损伤识别方法，主要包括以下几个方面的内容：1. 建立利用模态参数进行损伤识别的理论模型。

通过研究不同模态参数对结构损伤识别的影响，建立相应的数学模型，并对模型进行训练和验证。

2. 研究不同结构类型中模态参数的特点。

通过分析不同结构类型的模态参数，确定合适的模态参数用于损伤识别。

3. 研究多源杂音对结构损伤识别的干扰及抑制方法。

通过分析结构运动数据中的多源杂音，研究其在损伤识别中的干扰，探究相应的抑制方法。

4. 制定基于模态参数的损伤识别算法。

根据建立的理论模型，确定基于模态参数的损伤识别算法，包括相应的计算步骤等。

5. 利用实验数据进行算法验证及结构损伤识别。

在不同结构上进行实验，收集其运动数据并利用所研究的算法进行结构损伤识别。

本论文将采取理论研究与实验研究相结合的方法进行。

首先，通过文献调研，掌握目前基于模态参数的损伤识别方法的研究进展；其次，为了研究模态参数的特点，将采用基于有限元模型的模态分析方法，分析不同结构特征和模态参数之间的关系；最后，将利用实验数据进行算法验证及结构损伤识别，通过比对损伤结构和未损伤结构的模态参数来判断结构损伤情况。

基于模态应变能的结构损伤识别研究开题报告-总结

论文题目：基于应变模态分析和改进神经网络的结构损伤识别研究损失，防止了桥梁垮塌等重大事故的发生，对保障桥梁的安全运营和延长桥梁的使用寿命起到了至关重要的作用。

下文从损伤指标和损伤算法两方面介绍该课题的国内外研究现状，并描述出基于此研究方法的发展趋势。

2.1损伤指标通过监测桥梁结构的固有频率、振型、应变模态、模态应变能等动力特性的变化，结合模态分析理论准确推断桥梁的健康状况，这些基于结构的动态特性的损伤识别方法都是国内外专家学者的研究对象。

这些方法都需要外部荷载激发出结构的模态，然而不同的损伤识别方法的效率不同、精度不同，排除噪声干扰的能力也不同。

接下来将会对上述方法逐一进行说明，基于固有频率变化的桥梁结构损伤监测识别方法适用于存在损伤、损伤量较大和桥型结构相对简单的桥梁结构进行损伤监测识别。

由于在模拟和试验中相对的结构自由度数和振型的个数不相同，即所测振型并不是有限元模型中完整的振型，从而增加了对桥梁结构损伤检测识别的误差，所以基于振型变化的桥梁结构损伤监测识别方法并非试验所需的理想理论方法。

基于模态应变能的损伤识别方法，其原理是当结构中出现损伤时，其模态应变能会出现耗散。

但是在进行基于模态应变能的损伤指标进行损伤识别，需要获取结构前几阶模态，倘若只单独使用某一阶模态，则不能分辨出模态节点附近的损伤，并且会受到噪声的影响而引起误判。

而应变模态是一种固有的结构振动特性，将其作为损伤指标能够比较灵敏地识别出结构的局部损伤，尤其是模态峰值附近范围内的损伤。

通过对几种损伤识别方法的对比分析，课题选用应变模态作为损伤指标。

但是在桥梁健康监测中可识别获得的模态参数大多为位移模态，当结构中遇到应力集中或局部结构变动对变动区附近的结构产生影响时，通过位移模态并不能获得精确的结果，因此我们需要找到结构在动载作用下应变响应的分布规律即应变模态。

获得应变模态的一种方法是根据位移与应变之间的换算关系，将位移进行一阶求导从而获得应变模态，但这种微分过程将使误差进一步放大。

基于模态误差函数灵敏度分析的损伤识别方法

矩阵和柔度矩阵等。文献［］用了三个基于频响函９使
数的波形指标，果显示不同指标的对识别的结果结
常归结为一个基于模态参数匹配的优化问题，种各
优化方法被用来极小化分析模型模态参数和实测模
态参数之间的非线性误差函数。大量研究表明，于对
数将导致优化反问题计算规模过大以及识别结果非唯一性等问题。文提出了基于误差函数灵敏度分析的新的参本
数更新策略。该方法将少数优势单元参数的提取与单元参数参考值的改进结合起来，现逐次扩增的参数分组过实程，一步所采用的优化反问题中，每只求解较小规模的优化问题。基于所建立的参数识别方法，值仿真结果显示数
于模态频率的多损伤位置保证准则、于振型坐标基模态保证准则、于频响函数的信号保证准则等为基代表的各类以相关性为度量的结构损伤识别指标；另一类检测特征参数的变化量，括结构损伤前后包的固有频率、移模态、变模态、态应变能、位应模刚度
程度。目前常用的无反演条件下的结构损伤识别指
标主要有两类：类是基于相关性的方法，括以基一包
研究内容，ｏｅｉｇ等对基于动力特性的结构损伤Ｄｂｌｎ识别的研究工作进行了深入系统地回顾与归纳＿，１］近年国内学者也以不同视角对有关实用理论、法方和技术进行了综述ｌ。Ｌ２Ｊ由于大型复杂结构的测试信息的高度稀疏性，结构特征向量的模态扩展处理和凝聚降维处理及其混合方法都将引入较大误差＿，伤识别过程通５损］

基于模态参数的结构损伤识别的方法讲解

K. Worden （2001）
基于信号处理的结构损伤识别方法
小波变换 HHT变换
非线性结构损伤识别方法
分形维数 Chaos（混沌）
关键问题
测试噪声及各种环境不确定性干扰测试技术及仪器精度的制约
环境综合激励并非理想白噪声测试自由度及模态不完备
土木工程结构的损伤识别问题目前没有真正的解决

2%噪声
曲率模态法
3.0x10-10 2.5x10-10 2.0x10-10
10%损伤 20%损伤 40%损伤 60%损伤
1.5x10-10
1.0x10-10
5.0x10-11
0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
传感器位置编号
5%噪声
3.4x10-10 3.2x10-10 3.0x10-10 2.8x10-10 2.6x10-10 2.4x10-10 2.2x10-10 2.0x10-10 1.8x10-10 1.6x10-10 1.4x10-10 1.2x10-10 1.0x10-10 8.0x10-11 6.0x10-11 4.0x10-11 2.0x10-11

T
2
uj dj
uTjuj dTjdj
j 1, 2, n
2）曲率模态法
Pandey等人提出，当得到损伤结构和完好结构的振型后，每一个位置处的曲率便可以用中心差分法近似地得到：
'' ij
i1, j 2i, j i1, j
/ h2
''
3.0x10-10 2.8x10-10 2.6x10-10 2.4x10-10 2.2x10-10 2.0x10-10 1.8x10-10 1.6x10-10 1.4x10-10 1.2x10-10 1.0x10-10 8.0x10-11 6.0x10-11 4.0x10-11 2.0x10-11

基于模态分析的工程结构损伤识别研究的开题报告

基于模态分析的工程结构损伤识别研究的开题报告1. 研究背景和意义随着现代工业的发展，大型工程结构的使用越来越普遍，因此保证工程结构的安全性和可靠性具有重要的意义。

然而，工程结构在长期使用过程中会受到各种因素的影响，如自然灾害、交通载荷等，导致结构损伤的发生。

因此，建立工程结构损伤识别方法，能够提高结构安全性和可靠性，对保障人民生命财产安全和促进社会持续发展具有重要的意义。

2. 相关研究现状在损伤识别领域的研究中，基于模态分析的方法被广泛使用。

该方法通过对结构的振动响应进行分析，提取结构的模态参数，进而判断结构是否存在损伤。

近年来，该方法在工程结构损伤识别中得到了广泛的应用，如桥梁、风电塔等。

目前，该方法的研究主要集中在损伤识别算法的优化、实验验证、复杂工程结构的损伤识别等方面。

3. 研究内容和方法本文旨在开展基于模态分析的工程结构损伤识别研究，具体研究内容和方法如下：（1）了解现有的基于模态分析的工程结构损伤识别方法，进行总结和比较分析；（2）分析基于模态分析的工程结构损伤识别方法的局限性，提出改进策略；（3）基于改进策略设计新的基于模态分析的工程结构损伤识别算法；（4）使用实验数据验证新算法的有效性和精度；（5）针对复杂工程结构的损伤识别问题进行进一步研究。

4. 预期结果和意义本文预期能够提出更加精确和高效的基于模态分析的工程结构损伤识别算法，解决现有算法局限性问题，提高工程结构损伤识别的精度和可靠性。

通过实验验证和复杂工程结构的应用研究，进一步推进该领域的发展，为保障工程结构的安全性和可靠性提供一定的理论和实践基础。

基于模态参数的工程结构损伤识别方法

ｒｓａｃｎｐｌａｉｎｏａｇｅｔｉａｉｎｆｒｔｕｔｒｔｉｒｔｎｄａｏｉｔｃｎｑｅＢａｅｎｆｎｔｌｍｅｔｔｏｉｅｅｒｈａｄａｐｉｔｆｍａｅｉｎｉｃｔｒｃｕｅｗｉｖｂａｉｉｇｓｓｅｈｉｕ．ｃｏｄｄｆｏｏｓｈｏｎｓｄｏｉｅｅｎｈｄ，ｔｉｅｍｅ
Ｅｎｉｅｒｎｔｕｔｒｓｄｍａｅｄｔｃｉｎｂｓｄｏｄｌｇｎｅｉｇｓｒｃｕｅａｇｅｅｔａｅｎｍｏａｏｐｒｍｅｅｓｉａｉｎａａｔｒｅｔｍｔｏ
ＺＨＯＵ，ＷＡＮＧｏｕＹｉＢａ —ｇｏ
少突然毁坏的发生。
３温度监测技术。正如人的体温可用于健康检查，）温度参数也常用于设备的故障诊断。其中接触式测温多用
于需要连续监测或不可观察的部位，非接触式测温则多用于危险部位或不易接近的部位。
◆检测・验・试
基于模态参数的工程结构损伤识别方法
周毅，王保国
（西南交通大学牵ｉ动力国家重点实验室，ｌ四川成都６０３）１０１摘要：介绍了结构故障诊断的技术手段以及应用振动诊断进行结构损伤识别的研究现状。应用有限元程序进行模
ｆｎｅｉｎｕｔｏ
随着科技的进步，现代空问结构正在向着大型化、复
故障诊断的手段上来讲，目前已形成以振动测试技术、油液分析技术、温度监测技术及无损探伤技术等为主要手

基于工作模态分析超高层主体结构损伤诊断识别与风险评估技术

基于工作模态分析超高层主体结构损伤诊断识别与风
险评估技术
基于工作模态分析超高层主体结构损伤诊断，为确保建筑物的安全和正常使用，高层磁学检测、光千涉技术和超声波技术等手段对结构损伤进行定期检查或者为了防止损伤引起严重的后果而对主要部
件进行周期性更换，这些技术虽然很先进，但都只适用于小型结构或材料的检测，而对于一些不可见、不开敞的部位的检测，这些技术则无法实施。

更为严重的是，有些重要部位一旦发生破损，它的破损程度将发展很快，而在未及时发现的情况下，就会很快导致整个结构的毁坏，后果不堪设想。

目前主体结构损伤风险评估技术方法主要采用现场勘测，测试裂纹宽度、钢筋以及混凝土的强度，并出静载实验或根据设计资料反算确定承载力。

这种方法存在许多不足之处：工作量大，设计施工资料与实际情况有出入：肉眼难以观测的建筑物内部损伤、缺陷难以确定：实验耗资大，等等。

随着模态分析技术的完善成熟，国内外众多学者将动测法引入到结构损伤识别领域，已取得了许多有益的成果。

该方法具有振动信号易于提取、探测器可以安装在人们不宜接近的结构部位等优点。

但同时这种方法在实际运用中也存在建模困难、计算繁琐以及算法不稳定等缺点，限制了该方法的发展。

结构损伤识别方法

结构损伤识别方法
结构损伤识别方法指的是通过对结构物的振动信号或传感器数据进行分析，以判断结构物是否存在损伤，并进一步定位和评估损伤的方法。

以下是常用的结构损伤识别方法：
1. 模态分析法：通过分析结构物的振动模态，包括固有频率、振型和阻尼比等信息，来识别结构物的损伤。

常用的方法有模态参数法和主成分分析法。

2. 频域分析法：通过对结构物的振动信号进行频谱分析，提取频率特征，从而识别结构物的损伤。

常用的方法有傅里叶变换、小波变换和谱峰提取等。

3. 时间域分析法：通过对结构物的振动信号进行时域分析，提取时域特征，如振动波形、包络谱等，来判断结构物的损伤。

常用的方法有时域统计分析和自相关函数等。

4. 缺陷成像法：通过将结构物分为多个小区域，对每个小区域的振动信号进行分析，构建损伤成像模型，从而实现对结构物损伤的定位和形状识别。

常用的方法有传递矩阵法和图像处理方法等。

5. 机器学习方法：通过利用机器学习算法对大量结构物振动数据进行训练和学习，建立结构物损伤模型，并通过对新的振动数据进行预测和识别，来判断结构物是否存在损伤。

常用的方法有支持向量机、神经网络和决策树等。

以上方法可以单独使用，也可以结合使用，提高结构损伤识别的准确性和可靠性。

具体选择哪种方法，取决于结构物的特点、可用数据和实际需求等因素。

结构工程中结构损伤识别问题简要分析

结构工程中结构损伤识别问题简要分析一、前言近些年来，国内外学者通过数值模拟、理论分析和模型试验等方法，分别对结构的性能进行了相关的研究，取得了很大的研究进展和有价值的科研成果。

同时，基于结构特性，如何评价受到损伤结构的损伤特性和可靠性，这样可以对结构是否损伤以及是否需修葺做出正确的判断，这也是当今结构工程面临的新课题。

解决这一问题的关键在于对受损结构做出正确的识别与诊断。

对可能出现的损伤特性进行分析，并且对受损结构进行可靠度评估应成为结构研究的一个重要领域。

二、国内外损伤识别与诊断方法现状结构损伤识别最早被应用于机械领域。

对于连杆、齿轮等一系列零件组成的大型机械，人们很早就开始对它们进行结构的故障诊断。

后来到20世纪60年代，结构无损检测技术得到了发展。

80年代后期，计算机技术、信息技术和人工智能等学科的知识不断被应用到结构损伤检测中。

对土木工程结构而言，早期建筑物的损伤出现频率较低。

危害程度远没有机械工程那样高，而且可以允许一定程度的带损伤工作，所以土木工程的损伤检测发展较慢，且多数属于结构可靠性评估。

20世纪初期为探索阶段，主要是对结构缺陷的分析和修理方法的研究。

20世纪中期则为损伤检测的发展阶段，主要对结构检测方法的研究，提出了有损检测、无损检测、物理检测等检测方法。

20世纪70年代以来，结构的损伤检测技术更加完善，制定了相应的规范和标准，并且强调了综合评价，使结构的损伤识别与诊断工向着智能化方向发展。

而我国的土木工程结构损伤识别与诊断发展较晚，主要研究也是在70年代以后，随着结构抗震、抗风研究的发展，才逐步开始结合可靠性评估和安全鉴定进行结构损伤检测方面的研究。

三、损伤检测结构损伤识别是：通过对结构的关键性能指标的测试和分析，判断结构是否受到损伤；如果结构受到损伤，则损伤位置、损伤大小如何；为判断结构能否继续使用及其剩余寿命估计提供决策依据。

结构的损伤识别主要包括4个层次：（1）结构是否发生损伤；（2）对损伤的定位；（3）对结构损伤大小进行评价；（4）对结构的剩余寿命进行估计。

基于结构模态参数的损伤识别技术的开题报告

基于结构模态参数的损伤识别技术的开题报告一、选题背景在结构工程领域中，若出现结构物受损或损坏情况，不仅会直接危及人命财产安全，还会产生严重的社会和经济影响。

因此，在实际应用中开展结构健康监测和损伤识别技术已成为一种重要的保障措施。

传统的监测与诊断方法主要基于工程材料性质和传感器分析，但这些方法只针对局部区域进行监测，而难以实现全局性的结构健康状况的监测和诊断。

基于结构模态参数的损伤识别技术提供了一种有效的全局性健康监测方法。

该技术通过对结构模态参数进行监测分析，可以对结构健康状况进行全面的评估和诊断，从而实现有效的损伤识别以及对结构的优化维护。

二、选题目的本次选题旨在深入研究基于结构模态参数的损伤识别技术，并探索其在结构健康监测领域中的应用。

通过开展相关理论和实验研究，本项目旨在总结和发展该技术的监测分析方法、损伤识别算法等方面，提高其在结构工程领域的应用效率和准确性。

三、选题内容1. 结构模态参数的概述：介绍常见的结构模态参数，包括自然频率、阻尼比、振型等，并探讨它们在结构健康监测领域中的应用。

2. 基于结构模态参数的损伤识别技术：该部分内容将深入研究损伤识别算法，包括单点伤、多点伤、时序分析等算法，同时分析各算法的优缺点和适用范围。

3. 实验设计和数据处理：该部分通过设计模拟和真实结构的实验来验证该技术在结构健康监测中的应用效果，并探讨实验设计方法和数据处理策略。

4. 结果分析和结论：在本课题的实验数据处理后，将进行实验结果的分析与解释，使得所研究的基于结构模态参数的损伤识别技术更符合工程实际应用。

四、研究方法1. 文献综述：通过查阅相关文献，收集和总结前人在该领域的研究成果，深入了解和掌握该技术在实际应用中的现状和不足。

2. 实验方法：本项目将设计模拟和真实结构的仿真实验，利用加速度计和激振器等传感器监测结构的振动的模态参数。

3. 数据分析：通过对实验数据的处理和分析，探究和验证该技术在结构健康监测领域中的应用效果，并总结优化的损伤识别算法，为结构健康监测提供有效的技术支持。

Q345R中厚板对接焊缝缺陷分析

焊接现场Q345R中厚板对接焊缝缺陷分析郭志成$,刁旺战$2,徐祥久$2（1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046；2.高效清洁燃煤电站锅炉国家重@实验室，黑龙江哈尔滨150046）摘要：针对厚度70mm左右的Q345R中厚钢板对接焊缝超声波检测出现缺陷的问题,采用金相检验、扫描电镜、能谱分析等方法对出现焊接缺陷以及未出现缺陷的钢板进行对比研究,分析了Q345R中厚板在埋弧焊过程中，厚度中心处热影响区出现缺陷的主要原因#结果表明，缺陷类型属于热裂纹中的液化裂纹。

缺陷产生的原因一方面是轧制过程中硫化物等夹杂物在钢板边缘聚集，导致了局部杂质元素含量超标，另一方面由于钢板厚度中心处偏析导致的碳、猛元素含量升高,导致中心区域力学性能下降，在焊接循环热应力的作用下裂纹从应力集中处产生，并沿热影响区扩展。

通过控制母材偏析程度、减小返修焊接热输入等方法，可减少缺陷的产生#关键词：焊接缺陷；液化裂纹；中心偏析中图分类号:TG 441.7Analysis on defects of Q345R heavy steel plate butt weldsGuo Zhicheng1，Diao Wangzhan1，2，Xu Xiangjiu1，2%1.Harbin Boiler Company Limited，Harbia150046，Heilongjiang，China; 2.State Key Laboratory of Efficient and Cleen Coal-Fired Utility Boilea，Harbia150046，Heilongjiang，China)Abstract:In view of the phenomenon tOat defects are detected in Q345R medium and heevy stel plate butt welds by ultrasonic inspection，comparativv study on Q345R plates with and without welding defects was cairied out by metallographic examination，SEM and EDS，ia ordee te analysis the contriauting factoe te welding defeas in heat fected zone which appeered in thickness center of Q345R heevy sted plates while submerye-Fre welding.The result shows that the type of defects is liquation cracking of hot cracking.Both the excessivv impurity elements ia the center aree caused by aggreeation of sueide inclusion on the sted plate edges，and the decreass of mechanical paopeaeiesin ehitknesteneeawhith dueeotaabon and manganeseeeemeneteneeaeinesegaegaeion oeseab，aesueeed in the initiation and growth of cracks.By controlling the quality of bass metae，decreasing the heat inputs of weie-ing，tUe amount of welding defects in Q345R medium and heevy sted plate butt welds cm be reduced.Key words:welding defects;liquation cracking；centerline seereeation0前言Q345R钢板，作为国内用量最大、应用范围最广的低合金钢板之一,被广泛应用于压力容器制造等领域# Q345R钢板具有良好的工艺性能及力学性能，碳、硫、磷含量较低，＞含量较高，具有良好的抗结晶裂纹能力，对于30mm厚度以下的钢板,正常情况下不易出现焊接裂纹[1]#但对于厚度较大的Q345R轧制钢板，很容易在钢板心部出现微裂纹[2'4]O此外，随着钢板厚度的增加,焊接层数也随之增加,焊接时产生裂纹的倾向也会变大。

模态损伤识别实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景与目的随着现代工程结构的日益复杂化，对结构健康监测和损伤识别技术的要求越来越高。

模态损伤识别技术作为一种有效的结构健康监测手段，通过对结构振动模态参数的检测和分析，可以实现对结构损伤的快速定位和评估。

本实验旨在通过模态损伤识别技术，对钢筋混凝土梁进行损伤检测，验证该方法在实际工程中的应用价值。

二、实验材料与设备1. 实验材料：钢筋混凝土梁（尺寸：长×宽×高= 3m×0.2m×0.25m）2. 实验设备：- 动态信号分析仪：用于采集和记录结构振动信号- 传感器：加速度传感器，用于测量结构振动加速度- 位移传感器：用于测量结构振动位移- 信号调理器：用于放大和滤波信号- 数据采集卡：用于采集传感器信号三、实验方法与步骤1. 实验准备：- 将钢筋混凝土梁固定在实验台上，确保梁处于水平状态。

- 将加速度传感器和位移传感器分别安装在梁的两侧，并与动态信号分析仪和信号调理器连接。

- 调整传感器和信号调理器的参数，确保信号采集的准确性。

2. 结构振动信号采集：- 在梁的中部施加激励力，使梁产生振动。

- 利用动态信号分析仪采集梁的振动加速度和位移信号，记录振动信号的时间历程。

3. 模态分析：- 利用模态分析软件对采集到的振动信号进行处理，提取结构的模态参数，包括频率、阻尼比和振型等。

4. 损伤识别：- 根据结构的模态参数变化，利用损伤识别算法对梁的损伤进行定位和评估。

5. 实验结果分析：- 对实验结果进行分析，验证模态损伤识别技术的有效性。

四、实验结果与分析1. 实验结果：- 通过模态分析，得到了梁的频率、阻尼比和振型等模态参数。

- 根据损伤识别算法，成功定位了梁的损伤位置和损伤程度。

2. 实验分析：- 实验结果表明，模态损伤识别技术可以有效地对钢筋混凝土梁进行损伤检测。

- 损伤识别算法能够准确识别梁的损伤位置和损伤程度，为结构健康监测和维修提供了重要依据。