Approbation оf the Method for Stiffness Parameters Identification of Spatial Structures on Experimental Stands

Abstract

Разработанная математически формализованная методика идентификации параметров жесткости математических (конечно-элементных) моделей пространственных конструкций апробирована на двух стендовых физических моделях «Конструктор» и «Этажерка». Особенностью стенда «Конструктор» является чувствительность частот и форм собственных колебаний значимой части спектра к вносимому намеренному повреждению, особенностью стенда «Этажерка» – бо́льшая индифферентность значимой части спектра к вносимым повреждениям. Выполнена идентификация параметров жесткости и дефектов различных состояний стендов. Показал практическую эффективность предложенный алгоритм выделения приоритетных компонент минимизации, обеспечивающий корректную идентификацию в условиях значимого, «контрастного» изменения значимой части спектра и значительно повышающий вычислительную эффективность эквивалентной задачи минимизации. Для детального исследования резонансных характеристик использован метод стоячих волн в оцифрованном варианте. Получены корректные результаты апробации для стенда «Конструктор». Для стенда «Этажерка» влияние погрешностей приводит к ошибкам локализации дефекта по высоте (уровню) повреждаемой «колонны», преодоление которых в рамках предложенной методики возможно за счет повышения точности компонент векторов форм или исследования более высоких общесистемных частот / форм собственных колебаний. В целом, результаты апробации показывают, что подход применим для исследования пространственных расчетных схем и может быть востребован, в том числе, как составная часть информационно-аналитико-математических моделей цифровых двойников (digital twins) в составе современных систем динамического мониторинга.