板结构是大型结构物中最常用到的结构单元,裂纹则是板结构中常见的损伤形式,更是引发结构物破坏的主要原因之一。由于通常结构在振动过程中,裂纹会产生张开、闭合的运动,使得结构物具有非线性的动力学特性,对其动力学特性和损伤识别开展研究具有重要意义。结构声强方法是近些年来研究结构内部振动能量传播的一种有效手段,其概念是源自于声学理论中声强的概念,即是受到介质中波传播思想的启发,研究结构体内部能量传播的一种方法。近年来,该方法已经从传统的减振降噪领域发展到了结构的损伤识别领域。本文拟通过对含有呼吸裂纹板的非线性结构声强(振动功率流)的研究,得到结构内部能量传播特性,进行裂纹的损伤识别;并通过进一步研究缺陷处结构声强矢量场的形态,来判断该缺陷是否安全。本文首先介绍了结构声强法的国内外研究现状。目前,结构声强法的理论研究相对成熟,学者们已开始用此方法指导结构物的减振降噪设计。然而,此前使用结构声强法,对含呼吸裂纹板的研究尚未有效开展。本文将基于结构声强方法,针对含呼吸裂纹的板结构进行研究,从损伤识别方面展开工作。紧接着,本文给出结构声强的相关理论公式。阐述了结构声强的概念,给出了梁、板、实体几种基本结构单元的结构声强公式;随后,阐述了结构振动功率流的概念,并导出了计算结构振动功率流的理论公式;之后,阐述了外部激励做功与结构内部所传播能量的关系。在此基础上,开展了板壳结构中结构声强的计算以及可视化方法的研究。利用算法实现对有限元谐响应计算得到的应力和位移进行后处理,以合成板结构中壳单元结构声强矢量场数据,并进行矢量场图像绘制。实现了对三维空间中任意位置的复杂板壳结构的结构声强矢量场数据的生成及可视化。之后,本文基于结构声强理论,对以接触单元模拟呼吸裂纹的板结构,进行了非线性的动力学分析。通过结构声强数据,绘制声强矢量图、幅值图和散度图,并结合各频率下输入功率值所绘的曲线,研究呼吸裂纹板所具有的非线性动力学响应的特性,研究表明非线性的输入功率流以及超谐共振频率下的结构声强矢量图等能较好的识别出结构中存在的损伤。最后,以静载时结构裂纹尖端的应力强度因子与材料临界应力强度因子的大小关系作为判断裂纹是否扩展的依据。通过构建和训练LVQ神经网络,建立起“静载”情况下裂纹是否扩展与“谐振激励”情况下结构声强矢量形态之间的映射关系。从而利用裂纹损伤板中的结构声强数据,在判断结构某处存在裂纹的同时,可以利用训练好的神经网络迅速判断出该结构在受某特定静载工况时是否会失稳扩展,从而有效评判其安全性。