一种短索索力识别方法技术

本发明专利技术提供的一种短索索力识别方法，通过在短索低侧位上加装加速度传感器来获得短索无附加质量时的加速度信号，而后通过在短索低侧位上再加装附加质量块的方式获得短索附加质量时的加速度信号；基于加速度信号，得到短索有无附加质量的频率值和振幅；利用所得振幅值拟合得到的正弦函数来获得等效拉索模型的虚铰位置；基于等效拉索的频率

【技术实现步骤摘要】
一种短索索力识别方法


[0001]本专利技术涉及拉索
，特别涉及一种短索索力识别方法
。

技术介绍

[0002]拉索是索缆承重结构的关键受力部件，准确的索力识别是评估索缆体系结构健康状况的关键手段
。
目前，索力识别的方法一般为：压力表法
、
传统应变测量法
、
磁通量法
、
光纤传感器
、
激光测量方法和振动法等，其中，振动法具有安装简单
、
操作方便
、
可重复使用和成本低等优点，已被大量工程师们认可，并已在工程实践中得到广泛应用
。
在实际应用中，振动法可精确识别长索索力，但短索由于边界条件
、
减振装置
、
抗弯刚度等因素的影响，振动法对其索力识别精度不高
。
而工程中的大多数索是短索，因此，如何实现短索的高精度索力识别具有重要的科学价值和工程意义
。
[0003]为了解决上述问题，现有技术中，存在一种技术
>(
下文简本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种短索索力识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.
在长度为
L
的短索低侧位布置若干个加速度传感器，加速度传感器测量短索的加速度信号，利用离散傅里叶变换处理收集到的加速度信号，从而获得短索对应的若干阶无附加质量的频率值
f
k
和对应测量点的振幅值
φ
k
；
S2.
通过测量点的振幅值
φ
k
拟合各阶正弦函数，获得等效拉索模型的虚铰位置；
S3.
在短索低侧位安装若干附加质量块，采用与步骤
S1
的方法获得附加质量后的短索频率值
f
’
k
；
S4.
将短索的长度
L
和各阶无附加质量的频率值
f
k
代入等效拉索的频率
‑
索力关系式，再利用最小二乘线性回归方法得到初始索力
T
和抗弯刚度
EI
；
S5.
以短索的长度
L
作为有限元模型的初始长度，建立等效拉索有限元模型，代入初始索力
T
和抗弯刚度
EI
，计算得到有限元频率值
f”k
；
S6.
以附加质量后的短索频率值
f
’
k
与有限元频率值
f”k
的差值作为目标函数，采用最小二乘信赖域反射算法对等效索长进行优化，以获得最优等效索长
。2.
如权利要求1所述的一种短索索力识别方法，其特征在于，步骤
S2
中，通过如下关系式拟合各阶正弦曲线：式中，
a
k
为振幅系数，
d
k
为短索左端的虚铰位置，
L
k
为等效索长
。3.
如权利要求1所述的一种短索索力识别方法，其特征在于，步骤
S4
中，等效拉索的频率
‑
索力关系式为：式中，
EI
为抗弯刚度，
T
为索力，
L
k
为各阶等效索长，
k
为模态阶次，
m
为拉索单位长度的质量
。4.
如权利要求1所述的一种短索索力识别方法，其特征在于，步骤
S5
中，基于等效拉索有限元模型的频率特征方程计算有限元频率值
f”k
，其中，频率特征方程如下：式中，下标

【专利技术属性】
技术研发人员：陈渊钊，陈林，邹易清，孙利民，覃磊，李华萍，韦耀淋，石伟，蒋立军，黄志权，
申请(专利权)人：同济大学柳州欧维姆机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：