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实际工程结构所受动载荷往往难以直接测量,如力传感器的引入会阻碍结构的工作路径,或改变结构的固有特性等。在此背景下,动载荷识别技术得以提出,也即根据结构部分测量点响应信息和结构系统的动态特性来估计结构所受动载荷。随着现代工程设计的要求不断提高,工程结构上的动载荷识别问题也越来越受到关注。动载荷识别技术属于结构动力学中的第二类反问题,有着广泛的应用前景。结构上单点和多点动载荷的识别技术已日渐成熟,但是结构上连续分布动载荷的识别技术鲜有涉及,还有很长的路要走。本文对工程结构上动载荷识别问题,特别是分布动载荷识别问题开展了一些应用基础性研究,具体工作如下: 对单自由度系统,提出动载荷识别的离散小波正交算子变换法。引入小波正交算子,对响应和载荷分别进行离散化的算子变换,将时域关系转换到正交小波域中进行载荷识别,从而避免了时域卷积积分求解的发散性和不稳定性。 对多自由度系统,提出动载荷识别的小波模态复合变换法。先后通过模态坐标变换和小波正交算子变换,将多自由度系统解耦并转换到正交小波域中进行载荷识别。仅用低阶模态参与计算就能同时考虑到高阶模态的贡献,即实现了模态低阶缩聚,减小了计算量。因此,该方法也极其适用于自由度个数较多的复杂工程结构的载荷识别。 对一维Euler-Bernoulli梁结构,提出稳态分布动载荷识别的小波级数分解法。在频域中,对待识别载荷函数进行小波级数分解,构建小波分解系数和频域响应的线性关系。通过挖掘动响应和动载荷的时间和空间上的内在联系,提出并应用基于模态空间分布的响应测量点选取方法。数值仿真表明,梁上分布动载荷识别满足精度要求,尤其在结合提出的测量点选取准则时,对噪声的敏感程度大大降低。 对二维弹性薄板结构,提出稳态分布动载荷识别的小波正则化法。在频域中对待识别载荷函数进行小波级数分解,构建小波分解系数和频域响应的线性积分关系;利用Tikhonov方法对小波系数进行正则化处理,得到收敛、稳定解。数值仿真表明,在选取合适的Tikhonov正则化参数时,薄板上分布动载荷识别满足精度要求,且稳定。 对一维Euler-Bernoulli梁结构,提出瞬态分布动载荷识别的小波-正交多项式复合反演法和Haar小波级数时空反演法。将待识别载荷函数的时间部分和空间部分分别进行级数分解,从而识别瞬态载荷。方法能够从非零初始条件的响应信号中识别载荷,并可根据需要对局部时间段内的动载荷进行重构。 本文还提出冲击载荷识别的Haar小波级数表述法、等比级数近似等效的截断阶数确定准则、响应信号去噪的小波半软阈值去噪法、边界载荷识别的分段表述法。有针对的以双简支梁、双自由梁、矩形薄板为试验对象,设计动载荷识别试验,验证了提出方法的正确性和有效性。