【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料领域，特别是涉及一种基于动力学特性、无参考的金属点阵夹层板损伤识别方法。
技术介绍
金属点阵夹层板作为一种新型轻质多功能结构，具有高强、隔热、屏蔽辐射等显著特点，被认为是最有发展潜力的防热形式之一，在热防护领域得到了越来越多的关注与应用。当用于高速飞行器热防护结构时，金属点阵夹层板在极端的气动力/热载荷作用下，容易发生损伤，如屈曲、面板局部熔穿、孔洞等。同时在制备过程中，金属点阵夹层板不可避免会出现夹芯与面板局部虚焊、脱焊，点阵芯材扭转、弯曲、断裂等现象。损伤的出现会引起金属点阵夹层板的力学特性变化，如降低结构强度和刚度，产生局部薄弱部位，改变结构固有频率等动力学特性，容易引发结构共振，改变屈曲临界温度，增加屈曲失效风险等。因此，有必要针对金属点阵夹层板开展损伤识别方法研究。由于构型特殊性和服役环境复杂性，加上制备工艺尚不成熟，金属点阵夹层板的损伤也呈现多样化。相比于传统结构(梁、桁架、板等)的损伤识别，金属点阵夹层板的损伤识别存在很大困难。(1)在实际测量中，只能获得金属点阵夹层板面板动力学特性。当内部夹芯出现破损、脱焊时，无法通过面板响应信息反演出内部损伤；(2)动力学损伤识别方法的核心在于构造对结构损伤敏感的损伤标识量，相同的研究对象，不同的损伤敏感标识量对损伤的敏感性千差万别。针对金属点阵夹层板结构，怎样提取损伤敏感标识量并提高其损伤识别灵敏度，需要开展细致研究；(3)服役过程中外部环境的剧烈变化引起飞行器的固有动力学特性变化，难以选择某一状态作为损伤识别的标准，迫切需要开展无完好信息参照下的金属点阵夹层板损伤识别方法研究。目前...
【技术保护点】
一种金属点阵夹层板的损伤识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤100，通过有限元模态分析或模态实验，获取待测试金属点阵夹层板结构的固有频率和振型；步骤200，利用获得的固有频率和振型，获取指定阶模态对柔度矩阵的特定贡献；步骤300，基于该特定贡献，获得当单位载荷作用于结构所有自由度时，与所述指定阶模态对应的挠度分量；步骤400，根据所述指定阶模态对应的挠度分量，利用间隔光滑法获得拟合后挠度分量，基于拟合前后挠度分量的差异得到所述指定阶模态的损伤因子；步骤500，基于获得的多个所述指定阶模态的损伤因子，得到敏感标示量结果，利用敏感标示量结果，即可对任意金属点阵夹层板结构进行损伤识别。
【技术特征摘要】
1.一种金属点阵夹层板的损伤识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤100，通过有限元模态分析或模态实验，获取待测试金属点阵夹层板结构的固有频率和振型；步骤200，利用获得的固有频率和振型，获取指定阶模态对柔度矩阵的特定贡献；步骤300，基于该特定贡献，获得当单位载荷作用于结构所有自由度时，与所述指定阶模态对应的挠度分量；步骤400，根据所述指定阶模态对应的挠度分量，利用间隔光滑法获得拟合后挠度分量，基于拟合前后挠度分量的差异得到所述指定阶模态的损伤因子；步骤500，基于获得的多个所述指定阶模态的损伤因子，得到敏感标示量结果，利用敏感标示量结果，即可对任意金属点阵夹层板结构进行损伤识别。2.根据权利要求1所述的损伤识别方法，其特征在于，所述步骤200中，柔度矩阵F由下式得到： F = Σ k = 1 n Φ k Φ k T ω k 2 ]]>其中，k表示指定模态的阶数，ωk表示指定k阶的固有频率，Φk表示指定k阶的振型，T表示矩阵转置运算，n为结构自由度数目。3.根据权利要求2所述的损伤识别方法，其特征在于，所述步骤200中，指定阶模态对柔度矩阵的特定贡献Fk通过下式得到： F k = Φ k Φ k T ω k 2 ]]>其中，k表示指定模态的阶数，ωk表示指定k阶的固有频率，Φk表示指定k阶的振型。4.根据权利要求3所述的损伤识别方法，其特征在于，所述步骤300中，结构第t1个自由度在该指定阶模态的特定挠度分量Dk(t1)通过下式得到...
【专利技术属性】
技术研发人员：路玲玲，宋宏伟，黄晨光，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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