結構模態(tài)分析及其損傷診斷

第一章　緒論（1）
第一節(jié)　模態(tài)分析技術及其應用（1）
一、模態(tài)分析在結構性能評價中的直接應用（2）
二、模態(tài)分析在結構動態(tài)設計中的應用（2）
三、模態(tài)分析在結構損傷診斷和狀態(tài)監(jiān)測中的應用（2）
四、模態(tài)分析在聲音控制中的應用（2）
第二節(jié)　國內外發(fā)展概況（3）
第二章　模態(tài)分析理論（5）
第一節(jié)　單自由度系統(tǒng)振動（5）
一、粘性阻尼系統(tǒng)（6）
二、結構阻尼系統(tǒng)（9）
第二節(jié)　單自由度系統(tǒng)頻響函數(shù)曲線特征（10）
一、粘性阻尼系統(tǒng)（10）
二、結構阻尼系統(tǒng)（13）
第三節(jié)　多自由度系統(tǒng)實模態(tài)分析（14）
一、無阻尼系統(tǒng)（15）
二、粘性比例阻尼系統(tǒng)（20）
三、結構比例阻尼系統(tǒng)（23）
第四節(jié)　多自由度系統(tǒng)復模態(tài)分析（24）
一、一般粘性阻尼系統(tǒng)（24）
二、一般結構阻尼系統(tǒng)（31）
第五節(jié)　拉普拉斯變換（33）
一、單自由度系統(tǒng)（33）
二、多自由度系統(tǒng)（34）
第三章　模態(tài)參數(shù)頻域識別法（39）
第一節(jié)　單模態(tài)識別法（39）
一、實模態(tài)系統(tǒng)（40）
二、復模態(tài)系統(tǒng)（43）
第二節(jié)　多模態(tài)識別法原則及最小二乘法（45）
一、最小二乘估計（46）
二、加權最小二乘法估計（48）
三、最小二乘估計數(shù)學特性與統(tǒng)計特性（49）
第三節(jié)　非線性加權最小二乘法（50）
一、理論模型（50）
二、模態(tài)參數(shù)識別（52）
第四節(jié)　正交多項式擬合法（55）
第四章　模態(tài)參數(shù)時域識別法（59）
第一節(jié)　隨機減量法（59）
一、單自由度系統(tǒng)（59）
二、多自由度系統(tǒng)（61）
第二節(jié)　ITD識別法（62）
一、數(shù)學模型（62）
二、參數(shù)識別（63）
三、估算模態(tài)參數(shù)（66）
四、增加采樣點以提高識別精度（67）
五、考慮噪聲模態(tài)的ITD法（68）
第三節(jié)　最小二乘復指數(shù)法（LSCE法）（69）
一、數(shù)學模型（69）
二、自回歸（AR）模型（70）
三、估算模態(tài)參數(shù)（71）
四、改善識別精度的方法（73）
五、模型定階問題（73）
第四節(jié)　ARMA時序分析法（74）
一、ARMA模型（74）
二、強迫振動方程與ARMA模型的等價關系（75）
三、傳遞函數(shù)與ARMA模型的等價關系（76）
四、估算模態(tài)參數(shù)（78）
第五節(jié)　特征系統(tǒng)實現(xiàn)法（ERA法）（79）
第五章　應變模態(tài)及環(huán)境激勵模態(tài)分析（83）
第一節(jié)　應變模態(tài)技術發(fā)展現(xiàn)狀（83）
第二節(jié)　應變模態(tài)正交性（84）
第三節(jié)　應變頻響函數(shù)（85）
第四節(jié)　環(huán)境激勵信號分析（86）
一、脈動風的基本特性（87）
二、風對大跨度結構的作用（87）
三、環(huán)境激勵下大跨度結構振動特點（88）
第五節(jié)　基于環(huán)境激勵的位移模態(tài)識別技術（89）
一、頻率識別（90）
二、工作模態(tài)幅值識別（91）
三、工作模態(tài)相位識別（93）
四、模態(tài)阻尼識別（94）
第六節(jié)　試驗驗證（97）
第六章　結構損傷診斷（100）
第一節(jié)　位移類損傷指標法（101）
一、坐標模態(tài)確認準則（101）
二、模態(tài)曲率指標（101）
三、模態(tài)柔度指標（102）
四、模態(tài)應變能指標（103）
第二節(jié)　應變類損傷指標法（103）
一、絕對變化量指標（103）
二、相對變化量與應變模態(tài)差的變化率指標（104）
三、坐標應變模態(tài)確認準則及其改進方法（104）
四、彎矩指標（105）
五、廣義應變比能指標（105）
第三節(jié)　模態(tài)測試系統(tǒng)（105）
一、試驗結構的支撐方式（106）
二、激勵方式（107）
三、激勵裝置（110）
四、測量分析系統(tǒng)（112）
五、損傷診斷現(xiàn)場模態(tài)試驗步驟（115）
六、簡支梁損傷位移模態(tài)與應變模態(tài)數(shù)值仿真分析（116）
七、試驗驗證（128）
第七章　結構損傷直接指標法（135）
第一節(jié)　基于應變模態(tài)差分原理的損傷位置直接指標法（135）
一、基于損傷應變模態(tài)的差分數(shù)學模型（135）
二、差分曲線零值點確定方法（138）
三、損傷位置直接指標法（142）
四、混凝土梁早期損傷定位數(shù)值仿真計算分析（153）
第二節(jié)　基于局域應變模態(tài)面積的損傷程度直接指標法（161）
一、完好應變模態(tài)曲線擬合（161）
二、局域應變模態(tài)面積損傷程度數(shù)學模型（165）
參考文獻（169）