BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的懸臂梁裂縫損傷識(shí)別

　　在工程應(yīng)用中，裂縫的識(shí)別與檢測(cè)對(duì)于保證構(gòu)件的正常使用具有十分重要的意義。工程結(jié)構(gòu)，尤其是鋼結(jié)構(gòu)在社會(huì)生活中扮演著重要角色，一旦結(jié)構(gòu)受到損傷而沒(méi)有得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，會(huì)造成結(jié)構(gòu)失效，從而造成巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。因此，工程結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)備受研究人員的關(guān)注。作為一種基本的工程結(jié)構(gòu)，梁的損傷檢測(cè)問(wèn)題引起了研究人員的廣泛關(guān)注。

　　無(wú)論是梁或是板，裂縫對(duì)各階頻率降低的影響程度與裂縫位置關(guān)系很大，因此，可以根據(jù)各階頻率變化的特征判斷裂縫產(chǎn)生的部位及其大小。李曉飛等研究了含橫向裂紋懸臂梁的損傷檢測(cè)方法。沈亞鵬等采用彈性鉸模型研究有裂紋懸臂梁的橫向振動(dòng)，分析裂紋深度、裂紋在梁上不同部位對(duì)各階頻率降低的影響。張煒等研究了多種邊界條件下含任意數(shù)目裂紋梁的振動(dòng)分析。以上研究均研究了損傷對(duì)梁結(jié)構(gòu)的頻率變化的影響，并且采用電類(lèi)傳感器作為信號(hào)的采集工具。眾所周知，微小損傷對(duì)結(jié)構(gòu)的頻率影響非常小，必須要采用高精度和高靈敏度的傳感器才能采集到有用信息，而電類(lèi)傳感器在損傷檢測(cè)過(guò)程中存在的不可克服的缺點(diǎn)是只能進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)量，不能形成網(wǎng)絡(luò)，且受電磁干擾嚴(yán)重；而光纖光柵作為一種新型的傳感技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)量精度高、抗電磁干擾，特別是應(yīng)用波分復(fù)用技術(shù)，可形成光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)?？梢?jiàn)，光纖光柵傳感技術(shù)具有電類(lèi)傳感器不可替代的優(yōu)點(diǎn)。本文利用光纖光柵具有分布式測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用光纖光柵應(yīng)變傳感陣列對(duì)金屬懸臂梁進(jìn)行多點(diǎn)實(shí)時(shí)測(cè)量。研究發(fā)現(xiàn)，光纖光柵應(yīng)變傳感陣列可以非常靈敏地檢測(cè)到懸臂梁損傷處的應(yīng)變變化，且能實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的全局檢測(cè)，因此，光纖光柵應(yīng)變傳感陣列是結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)中的一種新技術(shù)，具有很大的應(yīng)用潛力。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，是研究人員研究結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的常用工具，本文以金屬懸臂梁為研究對(duì)象，以光纖光柵傳感陣列為數(shù)據(jù)采集工具，以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為損傷識(shí)別手段，對(duì)金屬懸臂梁裂縫損傷進(jìn)行智能識(shí)別。