蒸汽发生器是核电站一回路系统主要设备之一，是反应堆安全运行的关键。当两相流流速过大时，传热管束会发生“流弹失稳”现象，与防振条等支承结构发生剧烈的碰撞摩擦，导致传热管与支承结构的微动磨损和疲劳破坏，是核能工程的重大安全隐患。因此，对服役中的传热管束进行实时监测并准确识别传热管的损伤特征，对于结构安全运行具有重要指导意义。
传热管服役中面临复杂的流场与强非线性支承，导致其振动响应特征异常复杂，在不同流速下可能出现跳跃、分叉、混沌等，使得结构健康时的响应特征不再存在参考价值（如图1所示），进而导致其损伤识别更加困难。
中科院力学所团队针对蒸汽发生器传热管束的损伤识别问题，提出一种基于结构时域响应的无基线损伤识别方法。通过开展不同流速、支承条件下传热管振动响应特征研究，提出基于传热管位移与速度响应的损伤识别方法。该方法可以在没有结构完好信息条件下，准确识别传热管中不同位置（图2）与不同程度（图3）的损伤；在流速较低时，还可以准确识别结构损伤程度。在该研究中，还进一步讨论了非线性支承位置、测点数目等因素对损伤特征识别效果的影响。
该工作近期发表在Mechanical Systems and Signal Processing上（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888327021006580?dgcid），论文第一作者为中科院力学所路玲玲副研究员，合作者为力学所宋宏伟研究员、中国核动力研究设计院赖姜副研究员、孙磊研究员。该工作得到国家自然科学基金委面上项目（No. 11972033）和中科院先导A项目（No. XDA22000000）的资助。
图1同一测点损伤前后位移与速度响应
图2损伤位置识别结果
图3损伤程度识别结果
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