基於局部柔度與模態廣域應變之樑結構損傷診斷技術研發

基於振動訊號之結構損傷診斷技術大多利用由振動訊號所識別之結構特徵來判斷該結構整體的損傷情況。對於一個樑結構而言，通常係量測其側向之加速度、速度或位移等振動訊號來進行系統識別，因此所直接得到之模態形狀為「側向位移」的模態形狀。本研究係嘗試利用量測廣域模態應變訊號所識別得到的「旋轉位移」模態形狀，並將其應用於局部柔度法，以發展樑結構之損傷診斷技術。本研究利用簡支樑之有限元素模型來驗證所提出之方法，該有限元素模型係採用ANSYS軟體之實體元素進行模擬，並假設某些部分元素之彈性係數降低以模擬樑結構發生損傷的情況。利用這些結構模型損傷前後進行模態分析所得到之模態頻率及模態形狀，即可診斷樑結構損傷發生的位置與程度。本研究並探討所使用之模態數量、損傷位置及雜訊所造成之影響。