随机减量法在工作模态参数识别中的应用研究

实际工程应用中施加于结构的激励及其响应信号难以测量,不能用传统的识别方法提取结构的模态参数。研究了运用随机减量法从易得的结构的随机响应中提取某种自由响应信号,然后利用小波变换识别模态参数。实验通过对悬臂梁的模态参数识别,结果表明随机减量法在模态参数识别过程中的适用性及用该方法获取的模态参数具有很高的精度。     

基于随机减量法振动系统模态分析仿真研究

基于随机减量法和ITD法,利用MATLAB对环境激励下结构模态参数识别进行数值仿真算例研究。实验通过一个三自由度振动仿真系统,同时建立了MATLAB仿真模型和ANSYS仿真模型,结果显示两者的仿真结果吻合。     

基于速度响应信号的模态参数识别ITD算法研究

以环境随机激励作用下的大型塔架结构为研究背景,提出了一种基于速度响应信号的ITD方法。首先应用随机减量技术从速度随机响应信号中提取速度自由响应信号,然后推导出基于速度信号的ITD法并应用于识别系统的模态参数。该方法不用将速度信号积分成位移信号,而是直接对速度信号进行模态参数识别,避免了积分过程中引入误差。将试验结果与传统的基于位移响应的ITD法和峰值谱法进行对比,证明该方法具有较高的计算精度。     

模态辨识中随机减量技术的实用改进

针对模态辨识实践中的随机减量加速度特征信号奇异值问题和结构实模态提取问题,提出相应的特征信号截断方法和最小距离法,改善结构模态辨识效果。首先,分析随机减量加速度特征信号的奇异值产生原因,提出特征信号截断方法,用于后续Ibrahim时域处理;其次,通过优化模型建立最小距离法的计算公式,便于从辨识所得复模态中提取结构实模态;最后,通过数值算例和结构模型实验,验证所提方法的可行性。结果表明:随机减量加速度特征信号的有效截断比例可取为1/200～1/50;最小距离法适用于各种类型响应下的结构实模态提取,抗噪能力强。     

基于随机减量技术的模态参数识别方法探讨

大型基础工程结构的特征参数识别通常是通过对环境载荷激励的结构响应进行分析来实现,随机减量(Random Decrement,RD)技术是环境激励下的模态参数识别方法中应用较广的方法。在实际应用中受环境、测量等条件的限制,信号常为含有某些优势频率的非平稳信号,常常导致随机减量技术在识别结构参数尤其是系统阻尼时带来较大误差。为提高随机减量技术在环境激励作用下识别结构参数的准确性,文中从分析随机减量信号频谱中的频率分布特性入手,结合随机减量函数产生的触发条件,给出了一种利用信号频谱的统计特征进行模态参数识别的方法。数值仿真结果表明该函数能准确识别在含有优势频率环境载荷作用下的结构参数。     

复模态整体识别法在车床模态参数识别中的应用

介绍了复模态整体识别方法的理论基础,并对车床进行试验模态分析,识别出车床的模态参数,所得结果可为进一步的理论分析和结构优化提供参考.     

ITD模态参数识别的一种改进方法

本文推荐了一种区分特征值的方法,将ITD法识别的单值频率范围由上半平面扩展到了整个Z平面,并研究了ITD法在整个Z平面上的特性.为了检验ITD法在整个Z平面上的模态识别能力,对一个齿轮箱体进行了实验。在整个Z平面上识别的模态参数优于仅在上半平面所识别的模态参数.     

时延对ITD法模态参数识别精度的影响

ITD(Ibrahim Time Domain)法利用结构自由振动响应,通过3次不同延时的采样,建立特征方程,求解结构的模态参数。延时采样过程中,时延的取值与模态参数识别精度息息相关,因此需要对ITD法的时延展开研究。通过理论分析推导出时延为采样间隔的倍数应小于采样频率为系统最大固有频率的倍数的一半。利用数值仿真及悬臂梁实验验证了该理论,分析了噪声环境下时延变化对模态参数识别的影响规律。结果表明,适当增大时延能提高ITD法的模态参数识别精度,降低噪声模态的影响。     

基础激励下结构模态参数识别

研究了基础激励的特点,给出了利用振动台进行试件模态参数识别的方法,由经过噪声剔除的激励与实测响应的傅里叶变换,构造试件的控制方程,再用最小二乘法求得试件的模态参数。文中对上述方法的实施、有限元模型的建立,质量阵的动态修改,模态转换等有关问题,进行了比较全面、系统的讨论,给出了相应的解决方案。仿真计算与实物试验结果,验证了所提方法的有效性、可行性及其良好的精度。     

基于Laplace小波相关滤波的结构模态参数精确识别方法

为了从结构脉冲响应信号中精确识别结构模态参数,提出一种基于Laplace小波相关滤波的结构模态参数精确识别方法。首先对结构的脉冲响应信号进行经验模式分解,将结构多阶模态响应信号分解为与各单阶模态响应信号一一对应的分量,再对这些分量分别进行Laplace小波相关滤波便可准确识别结构的各阶模态参数。仿真信号的计算结果表明该方法可以得到精确的阻尼固有频率,并能准确地锁定阻尼比。悬臂梁力锤激励试验结果表明该方法在实际结构的模态参数识别中也非常有效。     

结合面参数识别方法在摇臂钻床模型上的应用

采用文献［１］提出的基于正交关系方程的虚部方程识别机械结构结合面动力学参数的方法，识别出摇臂钻床模型的结合面参数．由此建立的该结构系统动力学模型具有较好的精度。     

遗传算法在转子-轴承系统参数识别中的应用

介绍在外电磁激励力作用下的转子不平衡参数识别方程,并引入遗传算法来解决参数识别问题,从理论上分析利用遗传算法的必要性。结合参数识别方程,详细论述遗传算法具体应用内容,并改进遗传算子。通过求解病态参数识别方程的算例,验证遗传算法的优越性。     

复模态参数的整体分段识别法

介绍一种适用于大型或复杂机械结构的复模态参数识别法－Ｚ－Ｆ法，本方法不仅可以避免曲线拟合中的畸变。而且对密集模态仍能保持较高的识别精度，已成功地利用于Ｓ７５１２螺纹磨床的结构动力分析。     

适用于参数识别的一种非线性油膜力表达式

基于求解非线性方程的摄动法思想,将油膜力沿轴心轨迹展开成小参数的三阶多次项的形式,用最小二乘回归方法求得动态系数。通过仿真比较非线性非稳态油膜力、线性油膜力、三阶多项式油膜力三种模型下的不平衡响应,由计算结果知三阶多项式油膜力模型与非线性非稳态油膜力模型吻合较好。这种非线性油膜力的三次多项式模型可用于非线性转子轴承系统的参数识别和不平衡量识别。     

利用ARV模型识别水轮机轴系模态参数

针对一类输入激振力不可测的工程结构,论述了基于向量自回归（ＡＲＶ）时间序列模型的结构模态参数识别的基本原理。为考察ＡＲ系数估计的精度,利用中心要限定量建立了估计的自回归系数矩阵协方差的表达式。分别和用水轮机的随机响应信号和自由响应信号识别了模态参数。数值仿真结果表明本文给出的识别方法是鲁棒的。此外,给出了试验结果。     

一种提高时域参数识别精度的新方法

在结构损伤识别的时域法研究中,检测的加速度信息中包含结构特征信息和各种干扰信号,积分法计算速度和位移时也可能引入计算中带来的低频信号,使得输出信号严重失真,从而导致反演结构物理参数的失败.为了从测试信息中提取含有结构固有特征的信息,针对小波包分析能对信号频率多层次划分,具有多分辨、高精细的特点,设计一种适用性较强的信号滤波器.该滤波器可根据小波包分解层数,任意确定频率分辨率,选择不同小波包系数,确定滤波频带和频率范围选择.通过剪切型结构物理参数反演模型的算例分析,验证该滤波器具有较好地提取结构特征信息的性能.该滤波器可用于具有此类要求的信号处理.