实测应变数据驱动的悬臂梁动态位移重构研究

来源：振动与冲击杂志2026年第4期北京时间：

作者：郝克明，张庆zhangqing@ncepu

单位：1.河北软件职业技术学院智能工程系，河北保定071003;2.华北电力大学河北省电力机械装备健康维护与失效预防重点实验室，河北保定071003

摘要：动态位移对于评估结构安全性能具有重要意义，在实际工程中直接测量结构位移往往是比较困难或代价昂贵的。提出了一种使用应变响应重构悬臂梁结构动态位移的方法，该方法首次定义了不同结构曲率符号和标准侧判断准则，并使用随机子空间算法计算参与振动的应变振型，解决了振型叠加法计算流程不清晰和所需测点数较多的问题。接着通过积分得到相应的位移振型，由应变数据和应变振型求解出模态坐标时程，最终得到动态位移。通过悬臂梁的数值模拟和参数分析说明了所提方法的有效性，结果表明在只有4个应变测点的情况下误差仅有1.21%。最后，通过模型试验进一步验证了所提方法的可行性，结果表明最大误差在2.00%左右。所提方法仅需布置少量应变测点即可重构出任意位置的动态位移，可为悬臂类结构的变形测量提供新思路。<br>

关键词：悬臂梁结构；应变数据；动态位移重构；随机子空间算法；数值仿真