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相似文献
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1.
一种非稳态环境激励下线性结构的模态参数辨识方法   总被引:1,自引:1,他引:0  
假定任意随机激励信号由白噪声与非白噪声信号组成,由此导出线性结构响应之间的相关函数由两部分组成,一部分与脉冲响应具有相同的数学形式,另一部分为其它形式.利用模态分解法的基本原理,把相关函数分解为各个模态函数的叠加与余项之和.这样,第一部分信号已经分解为不同的模态函数,第二部分中的周期信号也变成了模态函数.这就把非稳态环境激励下多自由度线性结构系统的模态参数辨识问题转化为类似于已知各个单自由度系统的脉冲响应进行参数辨识问题.理论和模拟实验及斜拉桥模型参数辨识实例表明,已成功地利用模态分解法进行非稳态环境激励下多自由度线性结构系统的模态参数辨识.其主要优点:一是无论是白噪声激励、稳态随机激励还是非稳态随机激励,仅根据结构的响应辨识线性结构的模态参数;二是能有效地识别出环境激励中的周期成分.  相似文献   

2.
基于现代谱估计理论的工况模态分析   总被引:3,自引:1,他引:2  
大型结构如涡轮发动机,桥梁和淑海建筑等通常都处于变化非常大的一种工作环境之下,承受某种随机的环境激励,这时就需要直接利用工况条件下的响应数据提取模态参数。根据环境激励技术(NExT)的相关理论,线性结构中白噪声响应之间的相关函数与系统的脉冲响应函数具有类似的数学表达形式。本文首先将上述结论推广到复模态中,然后采用现代谱理论,运用谐波恢复的扩充的Prony方法,从相关函数中提取环境激励下的结构的模态参数,该方法由于对实模态和复模态进行了统一的处理,因而对于实模态和复模态都适用,通过仿真数值算例表明,该辨识方法对于环境激励下的系统辨识是合理有效的。  相似文献   

3.
应用非平稳信号的时频滤波进行多自由度时变线性系统的模态分解。将基于Gabor展开的时频滤波 方法引入多自由度线性时变结构模态参数辨识中,提取单模态响应分量。对线性时变系统在白噪声激励下振动响 应的单模态响应进行提取,通过对附加质量随时间连续变化的悬臂梁的单模态响应分离来验证分解方法韵有效 性。实验研究结果和理论计算结果表明:方法为参数时变的线性系统的模态分解提供了一条新的途径。  相似文献   

4.
张济淳  宋汉文 《振动与冲击》2020,39(10):220-227
在白噪声激励下,结构响应的相关函数作为脉冲响应函数的近似可以进行模态参数辨识,但其物理意义始终缺乏明确解释;相比于脉冲响应函数,基于相关函数的辨识缺少了模态参与因子或者说质量信息,这也是工况模态分析(OMA)方法的主要缺陷。简要回顾了复模态下的自然激励技术原理,证明了白噪声激励下位移响应的相关函数等价于系统在特定初始条件下的自由响应,给出相应初始条件的计算方法;进一步提出了一种系统质量分布的辨识方法,并藉此重构得到系统脉冲响应函数。讨论了相关函数误差与信号时长及激励带宽之间的关系。通过仿真和试验验证了所得结论。  相似文献   

5.
一种白噪声环境激励下模态参数辨识方法   总被引:11,自引:2,他引:9  
根据ITD法的思想和白噪声响应之间的关系数的特点,提出了一种白噪声环境激励下模态参数辨识的方法,该方法利用白噪声响应之间的相关函数与脉冲响应具有相同的数学表达式构造数据矩阵,根据数据矩阵求出特征矩阵,在此基础上,解决了对何种参数进行平均才能利用提高辨识参数的精度,并减少计算工作量以及如何控制参数的辨识精度问题,在理论和实践上探讨了只有对相关函数平均才能在最短计算时间内提高参数辨识的精度,模拟实验表明所提出的白噪声环境激励下模态参数辨识方法的有效且对测量噪声具有鲁棒性。  相似文献   

6.
环境激励下识别结构模态自然激励-时域分解法   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
钟军军  董聪 《振动与冲击》2013,32(18):121-125
针对环境激励下的结构模态参数识别问题,提出识别位移模态新方法—自然激励-时域分解法。将所分析的时域分解算法原理适用条件由结构自由振动响应信号推广至普遍情况。建立自然激励技术统一模型,证明白噪声激励下结构位移响应的互相关函数经处理可获得与单位脉冲响应函数具有相同数学结构的新函数。该函数满足时域分解算法的推广适用条件。并通过数字滤波器将两者结合建立自然激励-时域分解法,该法用自然激励技术获得新函数替代时域分解算法中结构自由响应函数构造响应时间历程矩阵,可为环境激励下仅有结构有限测点响应识别位移模态提供新途径。用仿真算例验证该方法的合理性及有效性。  相似文献   

7.
为了消除非白噪声环境激励在结构模态参数识别结果中产生的虚假模态,引入扩展状态模型,从状态空间方程的角度论证了虚假模态产生的原因;然后,针对一类具有典型性和代表性的(自相关函数在纵坐标轴附近一定范围内有非零值的)非白噪声环境激励信号,在传统随机子空间算法的基础上引入延时指标,建立延时随机子空间方法。数值算例表明延时随机子空间方法能够有效地剔除非白噪声环境激励在模态参数识别结果中产生的虚假模态,放宽了传统模态参数识别方法对环境输入的白噪声假设。  相似文献   

8.
对于时变与非线性的结构系统,由于结构模态响应信号的瞬时频率并不等同于结构本身的瞬时频率,因此推导了单自由度与多自由度体系在自由振动和受迫振动下模态响应信号的瞬时频率与结构本身瞬时频率的关系,理论结果表明,对于时变的线性结构和弱非线性结构,模态响应的瞬时频率缓慢变化的部分与结构系统的瞬时频率近似相等。通过对一杜芬系统的数值模拟和对一调整索力变化而使其频率变化的斜拉索自由振动实验,验证了理论结果的正确性。对于具有密集模态的时变与非线性的多自由度体系,提出了把解析模式分解方法扩展到时变与非线性结构的模态分解。该方法通过小波变换选取二分时变截止频率,对结构的时变模态响应进行分离,从而实现多自由度结构时变参数识别。最后,对一具有密集模态的两层框架时变系统受白噪声激励和地震激励进行数值模拟,结果表明,提出的方法能有效的分解时变系统的密集模态响应并能较好的识别出结构系统的瞬时频率。  相似文献   

9.
单位脉冲响应函数中包含了系统所有的动力特性参数,提取系统的单位脉冲函数或频率响应函数是获取系统动态特性参数、进行系统辨识以及对系统进行健康监测与精确控制的前提。在受环境激励的系统中,由于激励无法直接测量,导致单位脉冲响应函数无法直接获取。在自然激励技术(natural excitation technique)的基础上,基于复模态系统的多输入多输出位移响应,讨论了环境激励下系统单位脉冲响应函数与响应的相关函数之间的关系。基于实模态系统并将质量矩阵进一步假设为对角矩阵,辨识出系统所受环境激励的强度分布。根据辨识的模态参数以及环境激励的强度,由响应的相关函数重构了系统的单位脉冲响应函数。最后通过仿真进一步验证了文中的结论。  相似文献   

10.
工况模态分析的EMD方法   总被引:7,自引:5,他引:2  
EMD(Empirical Mode Decomposition)算法1995年由NASA海洋水波实验室提出,本质上是一种将时域信号按频率尺度分解的数值算法,对于线性时不变系统,它可以从时域信号中直接提取具有不同特征时间尺度的内禀模式函数(IMF,Intrinsic Mode Function),分解得到的IMF s之间具有正交性,且分解唯一,本文以此为基础,将NExT(Natural Excitation Technique)方法推广到多点随机激励下的复模态情况,对多自由度线性系统实测响应信号的互相关函数进行EMD分解,并进而实现模态参数的辨识。  相似文献   

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