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线性振动亏损系统广义模态参数的识别方法

一、引言 结构动力系统的参数识别是结构动力学的一个重要组成部分,近年来,参数识别技术得到了迅速的发展和广泛应用[2j一[.]. 但是,目前为止所进行的参数识别几乎都是针对非亏损系统的,其识别方法都以非亏损的实、复模态理论陈司为基础.然而,在工程实际问题中,有一些重要的力学问题是亏损的,即系统不具有完备的特征向量系.对于这样的亏损系统,其频响特性有独特之处,现有的识别方法不能完全照搬使用,需要发展适用于亏损系统的识别方法,以满足工程需要. 本文旨在研究和发展适用于亏损系统的广义模态识别方法. 根据亏损系统频响函数的特点ll],本文提出了一种分步识别广义模态参数的方法,该方法把频域直接法与迭代法相结合,先识别出经典意义下的模态参数,然后,进一步识别出广义模态参数.该方法属于频域识别方法,不需要人工初值,便可识别出系统全部广义模态参数.二、亏损系统的频响函数对于一般的线性振动系统,其运动方程为 Mx+C交+Kx=f(t)其中M、C、K...  (本文共9页) 阅读全文>>

《振动、测试与诊断》1991年03期
振动、测试与诊断

识别结合面参数的一种方法

一,91 言 为了识别结合面参数,本文研究了降低系统的齐次方程阶数的问题,这主要是由于用有限元建立的方程阶数太高,难以根据测量到的模态数据进行识别。 在动形结构识别方面,前人已做了许多工作“-”。文献[3」根据所得到的模态数据,将结构参数识别方法归纳为二大类。第一类,若在所有坐标或在所有相关坐标(若坐标1有位移,使坐标2产生约束力,则坐标2是坐标1的相关坐标)上可测量。则根据这样得到的模态(称为完全模态),由一组线性方程可识别出未知结构参数。第二类,若在某些重要的相关坐标上不可测量,则根据这样得到的模态(称为不完全模态),由一组线非性方程可可识别出未知结构参数。在第一类方法中需要完全模态,这在复杂系统中几乎是不可能的,故这方法只适用于简单系统,在文献〔1,4]中存在同样的问题。为识别复杂系统的结合面参数,文献[5」提出了一种凝聚技术,该文献的思路是可取的。 本文与文献(5」一样从系统的齐次方程出发,通过消元,从系统的齐次方...  (本文共6页) 阅读全文>>

《山东农业大学学报(自然科学版)》2017年04期
山东农业大学学报(自然科学版)

桥梁结构模态参数自动化识别算法及其应用

桥梁结构模态参数识别对桥梁的健康监测具有重要意义,十分有必要对桥梁结构进行定期的可靠性评估,进而能对桥梁结构自身的健康状况进行时时监控,保证桥梁结构能处于良好的工作状态。实际工程中,常通过分析结构模态参数来分析结构自身的健康状态。而现有的模态参数识别算法还不能实现参数的自动化识别,需要人为参与系统定阶和稳定图[1]的辨识。为了在对桥梁结构进行损伤诊断和健康监测时能得到更为准确的桥梁模态参数,有必要先对环境激励下的桥梁结构响应信号进行预处理。因此本文先对现有的集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)进行改进,再利用改进算法对振动信号预处理,再在随机子空间的基础上对现有的识别法进行改进,然后将聚类分析与随机子空间识别算法[3]进行结合,将重构信号作为输入,进行模态参数识别。1总体平均经验模态分解算法的改进总体平均经验模态分解(EEMD)能改进经验模态分解(EMD)算法的...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中国科学技术大学学报》1989年01期
中国科学技术大学学报

利用时序分析方法识别模态参数的研究

1前盲 时间序列分析是一种现代的数字信号处理技术.这种技术首先将均匀采样的数字信号拟合出一个参数模型,再利用这个模型对信号及产生信号的系统进行分析、研究与处理,从而得到信号本身的规律和系统的特性。与其他分析技术比较,时序分析对信号所作的假设较少,当信号是一个平稳的、正态分布的、零均值的时间序列时,就能准确地反映信号本身的规律和系统的特性;时序模型是一个动态模型,具有外延性,适合于短暂信号的分析和处理,另外时序模型也是一个参数模型,通过模型参数可以得到连续的白功率谱和传递函数,分辨率高。由于时序分析这些特点,在振动分析和结构模态参数识别中得到越来越广泛的应用。 时间序列分析应用于振动分析和模态参数识别主要采用了以下三种模型:AR、ARMA和ARMAV模型.利用AR和ARMA模型识别模态参数要与曲线拟合技术结合起来使用,首先利用AR和ARMA模型得到结构的固有频率和阻尼比,然后根据所得到的固有频率和阻尼比对结构的自由响应进行拟合,得...  (本文共12页) 阅读全文>>

《振动与冲击》1991年03期
振动与冲击

复模态参数的加权识别法

引言 模态参数是现代工程中进行结构振动分析和重新设计等工作的重要依据之一,因此模态参数识别的精确度是许多相关工作成败的关键.由于实模态理论在目前的工程应用中越来越不能满足精度的要求.导致复模态理论得到日趋广泛的重视。文献〔1〕为了改善参数的识别精度采用了最小P乘优化法进行参数识别,其基本含义是差别越大者越重要.对于精确数据的拟合来说,这无疑将加快收敛速度.但当数据为实验测量所得时,干扰等原因造成的误差是不可避免的,那么文〔1〕的方法必然产生向误差“屈服’的现象.本文认为信噪比高的频率点上的数据应当受到特别的重视,为此本文提出加权的复模态参数识别方法,此法适用于单模态和多模态.对于高阶模态的影响采用多项式加以逼近.二基本原理 任意粘性阻尼的n自由度振动系统的运动微分方程为: M笼+C云+K二二f(t)式中M—质量矩阵 C—阻尼矩阵 K一刚度矩阵 二(t)—位移响应列阵 了(t)—外力激励列阵 (1)式亦可表为: R口+Sv=z式中...  (本文共7页) 阅读全文>>

《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》2012年06期
武汉理工大学学报(交通科学与工程版)

基于模态参数的模型缩减及结构动力学分析

随着弹性结构几何形状的复杂化,体积大型化,各种复杂的边界条件以及受力状态以及较高的求解精度的要求(如船舶柴油机结构),对结构进行有限元动力学分析时,往往需要精细的单元划分,使得弹性结构的自由度达到几十到几百万个.这样的现实作为一种推动因素,一方面促进了计算机容量的增加和计算机计算能力的加强,另一方面促进了各种模型缩减技术的发展[1-4].在众多的模型缩减技术中,本文主要研究在单点激励-单点响应(SISO)的情况下,由弹性结构的模态参数(固有频率和振型)所表达的模型缩减技术,及其在结构动力学分析中的应用.本文以一悬臂梁为例,演示了模态参数模型缩减技术的过程,然后,对于缩减后的模型分别在频域和时域对结构进行了动力学分析,计算结果与有限元分析的结果进行了对比,验证了模态参数模型缩减技术的正确性和有效性.1基本理论对于具有n个自由度的结构,其基本的动力学方程为M¨X+CX+KX=F(1)式中:M,K,C分别为结构的质量矩阵、刚度矩阵和...  (本文共4页) 阅读全文>>