当下,得益于现代科学技术水平的高速发展,传感技术、信号采集技术、数据处理技术水平都得到了很大程度的提高。在结构健康检测领域中,结构损伤识别受到了越来越多的关注。在具有非线性行为的结构系统中,由于非线性行为可能与损伤相混合,致使结构健康检测问题更为复杂。目前,已经开发出多种技术来检测不同类型结构损伤。受环境及各种突发性因素的影响,结构往往会产生裂缝、腐蚀、材料老化等结构损伤问题,而这些问题往往都存在一些安全隐患。为了避免因结构损伤而引起的安全事故发生,保障结构的长期运营,对结构损伤检测的研究就尤为重要。本文采用一种基于时域相干函数的线性和非线性结构损伤识别方法。利用峰值相干函数,构造两个新的损伤指数,在弹簧阻尼质量系统上进行了详细的数值研究。结果表明,这两个指标对线性和非线性结构损伤都很敏感,即使在受到严重噪声污染的信号下,它们也可以准确地识别损伤。为了消除频谱分布的影响,采用一种新的分析模式分解方法用于提取特定频段的信号以进行短时时域相干性分析。实验结果表明,由时变函数构造的指标比由单个确定性参数构造的指标对结构损伤更敏感,尤其是对于较弱的刚度损伤和强烈的非线性。本文采用一种基于时间序列Volterra-Wiener模型的非线性系统辨识方法。选用铝制悬臂梁试验模型,采用电磁激振器施加简谐激励,并用传感器拾取其位移信号,通过改变结构支座附近的损伤,采用白噪声激励,识别系统在损伤前后的核函数;并将核函数作为基本特征量来展开相干性分析,利用相干性分析的统计参数构建损伤判别指标,通过阈值法和统计法去进行损伤结果识别。实验结果表明,阈值法可利用损伤结构识别得到的核函数与基准核函数之间进行相干性分析,构建指标来识别损伤,虽然计算效率很高,但是识别小损伤的敏感性很低,容易引起漏判;统计法利用多次测试识别的核函数与基准核函数之间进行相干性分析,并进行统计分析,通过峰值相干函数特征指标的概率密度函数及其统计指标来进行损伤识别,虽然测试和计算量较大,但可以较准确、灵敏的识别损伤的发生。在实际应用中,可以根据实际工程情况选用,或者进行多指标综合判定。本文的创新之处在于采用短时时域相干性分析方法和时间序列Volterra-Wiener模型,分别构建了损伤识别指标。在前人的基础上较好地改进了识别结果,并取得了预期的效果。