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Broken Wire Damage Identification Method for Elevator Steel Belts Based on a 2D Wave Model

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随着高层建筑的快速发展，电梯钢带因其重量轻、强度高、弯曲半径小、运行噪音低等优点而被广泛采用。然而，在长期使用过程中，内部钢丝容易断裂，形成断丝缺陷，从而损害结构完整性并威胁作安全。现有的检测方法如漏磁 （MFL）、超声导波和涡流等往往严重依赖外部传感器，部署复杂且灵敏度有限，难以通过结构响应揭示内部损伤机制。该文提出了一种基于二维波建模结合有限差分模拟的损伤识别方法。首先使用混合物规则对钢带的各向异性复合材料性质进行均质化，然后推导二维面内波动方程。使用显式中心差分方案对控制方程进行离散化，并获得健康和受损情况下的时域响应、频谱、包络曲线和能量分布。仿真结果表明，断丝损伤会导致波速降低、响应幅度降低、频率降低和能量分散，所有这些都表明损伤敏感性强。所提出的方法依赖于结构本身的内禀波响应，无需外部传感器，为电梯钢带的早期损伤识别提供了一种有前途的理论和技术方法。