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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>>

《航空学报》1986年02期
航空学报

用逐步扩阶双递推时域法识别线性振动系统复模态参数

一、引言 时域法已是引起人们重视的一类参数识别方法〔’一“,。本文所述的方法是把参数识别分两步进行,先识别复频率,再识别复振型,这样都变为线性拟合问题。并导出了递推与逐步扩阶的双步最小二乘递推式。为提高识别精度,给噪声提供了出口,利用ITD法的模态置信因子和模态相关系数鉴别振动系统模态和噪声模态〔略〕。本文提供的方法不需要求解矩阵的特征值问题,对所需初值的选取可以统一,拟合模型的阶次可逐步扩大。这样增加了识别的灵活性,减少了计算量,若与随机减量法相结合可用于处于运行状态的试验对象。文中还讨论了有关的试验技术,为考察方法的有效性,针对各种不同情况进行了计算机模拟试验,同时对一实际结构进行了模态参数的识别试验。 本文提供的方法适用于任意粘性阻尼的振动系统〔的。由于系统自由响应表达式,对于拟实模态及复模态,形式上都是一样的。对一般的粘性阻尼,得到的参数即为复模态参数。二、复模态参数的识别原理对于粘性阻尼线性振动系统,将连续结构离散化为...  (本文共11页) 阅读全文>>

《成都科技大学学报》1987年03期
成都科技大学学报

多点频响函数识别复模态参数的方法

复模态参数识别的基本愁式具有任意粘性阻尼的N自由度线性振动系统在外界激励下的动力学方程为: 〔M〕{x(t)}+〔e〕{x(t)}+〔K〕{x(t)}一{f(t)}〔M〕系统质量矩阵,对称正定;〔。)系统阻尼矩阵,对称正定或半 (1)正定;(K〕系统刚度矩阵,对称正定;{f(t)}系统受外界激励的力列向量;{x(t)}系统位移列向虽。 运用拉氏变换,(1)式可表为 {x(s)}=〔Z(s)〕一‘诬F(s)}=〔H(s)〕{F(s)} 上式中〔H(s)〕二〔Z(’s)〕一‘称为系统传递函数矩阵。〔H(S)卜「〔M〕5·+〔C〕5+〔K〕下‘二二黑煞皿 LJ灯、含/(2)D(s)为系统传递函数矩阵的特征多项式;N(s)为各点f专递函数的分子多项式矩当D(s)二o,将有N对共辘复根,因此(2)式可表为〔H(s)〕一公[(A〕〔A〕:」_(A〕门矛而于石r「万尸一一下干万{办一岛r乙一乙了JS,和Sf互为共辆极叔,〔A〕r和〔A〕带r互...  (本文共7页) 阅读全文>>

《石油矿场机械》1987年02期
石油矿场机械

用脉冲激振法研究识别泵机架体的模态参数

二,模态分析基本原理 研究结构在外力激励下的动态响应,必 须知道结构系统本身的动态特性。系统动态 特性用固有频率、阻尼和振型等模态参数来 叙述。这些模态参数可以直观地了解结构各 阶模态振动的情况。 经离散化为N个自由度复杂结构,在外 . 莆士 力激励下的振动微分方程可用下式表示。日范登笆望竺鍪享分誓塑主鎏塞要篓:。::鍪 [M’(≤])【?£,竺;f,x’+。,,是所谓“正过程”,即首先根据结构的物理 …。一~ 一。 、‘。参数建立系统的数学模型,然后通过分析计 式(1)中(F)和f X)为激振力与位移算,得到结构的动态响应。然而,结构的物 响应的N阶列阵、 CM]、 CK]、(C3理参数在一般情况下是未知的,因此,在复 为结构离散化后的质量、刚度和阻尼的N阶杂的工程问题中很难直接应用。于是,出现 方阵。了结构动态分析的另一种方法,即所谓。逆 对上式作拉氏变换,当复数S仪取虚值过程”试验模态分析法。采用这种方法,可 时,得式(1...  (本文共4页) 阅读全文>>

《华东交通大学学报》1988年01期
华东交通大学学报

结构振动模态参数的灵敏度分析及优化

一、前 言 机械结构动态特性研究的最终目的是使结构的动态性能在满足一定约束条件下达到最优,而结构动态优化设计的基础是灵敏度分析。通过灵敏度分析可以确定结构的优化方向,预测结构动态特性的变化。 模态参数的灵敏度反映了设计变量对模态参数的影响程度。各种。清况下的恃征值及付征向量的微分灵敏度计算方法都已妓相应提出[1、2、3、4],但微分型灵敏度对于参数改变微小时才是准瘫的,当参数变化较大时会存在极大的误差,故不能用于结构的整体优化。文献[sj用“伴随结构”理论导出了仅用模态参数衣示的一般粘性阻尼系统的微分人柳L公式,并在此基础上推出了差分型灵敏度公式,放宽了参坟的变化范围。但计算过程繁扛,几当参数变化到一淀程度仍然偏离真实结果。文献二6〕介绍了小念数连续摄动法,这种方法没。韦限制参数的变化范围,能较好地预测结构变化后的动态特性。缺点是人为地选择各结构咨切少变x的大个,得不到结构改变的汪优方们。因此,对于复杂结M刁样不。n日于结沟的整...  (本文共10页) 阅读全文>>

《南京工学院学报》1988年02期
南京工学院学报

利用计算结果与模态参数修正结构动力模型

一、引言 近年来,结构的建模研究已成为系统动力学的重要课题之一。系统物理参数的识别、系统工况的描述及其正常性判断,以及新结构在设计过程中的性能预估,都与模型的正确性有着密切的关系。利用对实际结构的实际响应数据来修改理论模型是行之有效的,伴随着实验技术与信号分析仪器和系统的发展,对理论模型的修正精度得到了很大提高,这方面的研究工作已经取得了很大的进展。 然而,在修改模型方面也还有若干问题有待进一步解决。Stetson川和Chen,J.C.12〕提出的方法,基于完整模态理论,而实际上对结构作激励时,测得的模态数据往往是不完整的。Bugeat[3]和Berman〔4,提出的方法,克服了前两者提出方法的不足。Berman的方法是由实测“勺模态参数直接修改理论示卜算模型的仁“。〕和〔K。〕,而不用计算”;的特征值)”。乙…征向量〔功。]。而随着有限元技术的发展,此法在结构建模中得到了广泛的应用。在结构的有限元模型上,{”一:…]:。:必。...  (本文共8页) 阅读全文>>