小波有限元方法及其在结构健康监测中的应用PDF电子书下载

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1 绪论 1

1.1 机械健康监测及模型问题 1

1.1.1 机械的健康监测问题 1

1.1.2 计算力学的发展为结构健康监测的精确建模提供了有效途径 2

1.2 小波有限元的发展历史与特点 3

1.2.1 Daubechies小波有限元 3

1.2.2 样条小波有限元 4

1.2.3 Hermite小波有限元 6

1.3 本书的特点 6

参考文献 7

2小波有限元基础理论 15

2.1 引言 15

2.2 弹性理论基本方程 15

2.2.1 力学方程：平衡方程 15

2.2.2 几何方程：应变位移方程 16

2.2.3 本构方程：应力-应变关系 16

2.3 经典变分原理 17

2.3.1 最小势能原理 17

2.3.2 最小余能原理 17

2.4 Hellinger-Reissner变分原理 18

2.5 Hu-Washizu变分原理 18

2.6 小波基函数的类型 18

2.6.1 小波分析概述 18

2.6.2 区间B样条小波 19

参考文献 25

3一般小波单元 26

3.1 区间B样条小波 26

3.2 杆单元 27

3.3 Euler梁单元 31

3.4 Timoshenko梁单元 38

4小波弯曲单元构造 42

4.1 广义壳体理论 42

4.2 曲梁单元 46

4.3 曲壳单元 56

参考文献 75

5多变量小波单元 77

5.1 多变量有限元方法 77

5.2 二类变量Euler梁BSWI单元构造与分析 78

5.3 二类变量Timoshenko梁BSWI单元的构造与分析 83

5.4 多类变量薄板BSWI单元构造与分析 88

5.5 二类变量中厚板BSWI单元构造与分析 99

5.6 多变量双曲扁壳BSWI单元构造与分析 105

5.7 二类变量开口圆柱壳BSWI单元构造与分析 112

参考文献 116

6复合材料小波单元 118

6.1 功能梯度复合材料小波单元 118

6.2 纤维增强复合材料高阶小波单元 122

6.3 损伤模型 132

6.3.1 裂纹模型 132

6.3.2 分层模型 137

6.3.3 其他模型 138

参考文献 139

7特征值预测及损伤检测 142

7.1 一维结构裂纹定量诊断方法 142

7.1.1 正问题 142

7.1.2 反问题 144

7.2 矩形截面梁结构裂纹定量诊断仿真分析及实验研究 145

7.2.1 仿真分析 145

7.2.2 实验研究 151

7.3 板结构频率三线相交损伤诊断方法研究 153

7.3.1 BSWI板单元结构固有频率求解 153

7.3.2 板结构损伤监测的三线相交方法 161

7.3.3 无噪声情况下的数值验证 163

7.3.4 测量噪声对损伤辨识结果影响的分析 166

参考文献 168

8特征向量预测及损伤检测 170

8.1 广义局部熵（GLE）监测方法 170

8.1.1 广义局部熵损伤指标的构造 170

8.1.2 GLE的梁结构损伤监测 172

8.1.3 实验验证：梁结构损伤GLE识别 180

8.2 曲率维数（CWCD）监测方法研究 184

8.2.1 波形容量维数（WCD）监测方法 184

8.2.2 曲率模态（MSC）监测方法 186

8.2.3 曲率维数监测方法 187

8.2.4 WCD与CWCD方法对比分析 188

8.2.5 实验验证：转子损伤实验台损伤识别 191

8.3 基于多元分析（MVA）的结构损伤监测方法研究 196

8.3.1 MVA结构损伤监测方法 197

8.3.2 MVA方法性能研究 198

8.3.3 实验验证：离心式鼓风机转子叶片损伤识别 203

参考文献 208

9应变预测及损伤检测 210

9.1 基于Kullback-Leibler距离方法 210

9.1.1 距离测度 210

9.1.2 Kullback-Leibler距离 210

9.1.3 J散度 211

9.1.4 卡方分布 211

9.1.5 混合距离测度的构造 212

9.1.6 结构应变模态的求取 213

9.1.7 基于应变的损伤识别 215

9.2 基于改进应变能变化率的分层损伤识别方法 223

9.2.1 改进的应变能变化率 223

9.2.2 基于改进应变能变化率的分层损伤识别结果 225

9.3 基于混合因子法的分层损伤识别 226

9.3.1 混合因子法 226

9.3.2 基于混合因子法的分层损伤识别结果 227

9.4 基于噪声压缩方法的损伤识别研究 229

9.4.1 噪声压缩法 229

9.4.2 基于噪声压缩法的分层损伤识别结果 230

9.5 基于灰度分析假设检验的损伤识别研究 231

9.5.1 灰度分析假设检验法 231

9.5.2 基于灰度分析假设检验的分层损伤识别结果 232

9.6 多证据信息融合损伤识别方法 233

9.6.1 信息融合简述 233

9.6.2 多证据分析 236

9.6.3 损伤识别研究 238

参考文献 242

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