空间相机桁架结构模态相关性分析

为有效地预示空间相机桁架结构的动态特性，需要对其进行模态相关性分析，目的在于检验分析结果的有效性和准确度，发现结构中的薄弱部位，但由于桁架结构是一复杂的杆板组合结构，计算结果中存在着大量次模态，从而无法与试验结果进行对比。基于上述问题，提出一种利用模态应变能比值来定量区分的方法，从密集的计算模态群中识别出桁架结构的主模态。主模态经模态向量缩减后与试验结果进行比较，鉴定它们之间的总体相关程度，若误差超过规定的界限，则通过调整模型参数、修改模型构型来寻找可能的误差源，反复这一过程，直到有限元模型能够很好地模拟实际结构的主要动态特性为止。分析结果预示了较好的试验和计算模态相关性，验证了有限元模型的有效性，为进一步的响应分析和振动控制设计提供了依据。     

航天器模态分析-试验体系工程实践研究

传统航天器结构模态试验通常会用来检验结构有限元分析模型,但往往是通过人工调整有限元模型参数来修正模型,分析与试验联系不紧密,影响后续分析结果的精度、研制周期和经费等.为改变航天器模态分析及试验现状,文中介绍了模态分析-试验体系工程研制流程在理论上的可行性,并以某缩比舱段为例,基于Virtualab-Nastran软件平台,完整实施模态分析-试验体系过程,包括预试验分析、模态试验、模型修正等过程,紧密联系模态分析、试验,并依据试验结果准确快速修正有限元模型,使分析结果与试验接近,实现精确建模.     

基于模态参数及小波变换的旋转梁结构损伤识别

本文采用旋转悬臂梁模型模拟旋翼直升机桨叶结构,并对其开展损伤识别问题研究.首先,基于有限元方法,采用Hamilton变分原理,建立旋转结构的动力学模型,通过对比理论和实验的结果验证模型的正确性.其次,利用不同模态参数(位移模态、应变模态)对旋转悬臂梁结构进行损伤识别研究.最后,针对位移模态,基于小波变换的奇异性分析特性,研究通过小波系数辅助损伤识别的方法.计算结果表明,对于旋转结构,应变模态的损伤识别效果较好,而位移模态若结合小波变换的奇异性分析,同样可以实现较为准确的损伤识别效果.     

基于改进FOA的风机叶片结构损伤检测

为解决风轮叶片多损伤情况下的结构损伤识别问题,提出一种基于单元模态应变能变化率和改进果蝇优化算法的分步损伤判别方法。该方法首先采用单元模态应变能变化率对损伤进行初步判定,然后利用果蝇优化算法对损伤位置和程度进行精确识别。由于传统果蝇优化算法极易陷入局部最优问题,则对其进行了改进。结果表明:采用单元模态应变能变化率可以有效识别出可能的损伤单元,在此基础上用改进果蝇优化算法可以更精确地识别结构损伤位置和程度,同时采用改进果蝇优化算法的识别精度明显优于简单果蝇优化算法。     

机翼结构小损伤程度识别研究

在飞机损伤准确识别问题的研究中,飞机机翼结构的局部小损伤识别对于机翼的在线监测和及时检修有重要的意义.针对仅能获得有限试验样本而造成识别精度不高的问题,提出了一种将模态频率和支持向量机(SVM)相结合的新方法,对机翼结构进行局部小损伤程度识别研究.利用ANSYS软件构建无损和有损机翼仿真模型,于不同损伤工况下对其进行模态分析,在SVM良好小样本泛化能力基础上建立了准确的损伤识别学习机,并通过网格寻优对参数进行优化处理,最后得出识别结果.为了验证识别结果的可信性,同时取用另两组核函数和BP神经网络方法进行对比试验.结果表明,小样本条件下,用模态频率和SVM结合来识别机翼的小损伤程度的方法是可靠有效的.     

基于单元模态应变能和剩余模态力的结构损伤识别方法在某塔式桁架中的应用

为快速、准确定位工程结构损伤位置,有效提高工程结构安全性能和使用寿命,以某塔式桁架结构为研究对象,运用单元模态应变能法和剩余模态力法对其进行损伤识别.利用MSC Marc对该桁架完整结构和几种不同损伤程度下的损伤结构进行模态分析,通过MATLAB编程从模态分析结果中提取这些结构的模态参数,计算损伤结构单元模态应变能的变化率和损伤结构各节点自由度对应的剩余模态力,并进行结构损伤识别.结果表明单元模态应变能变化率和剩余模态力是有效和准确的结构损伤标志量.     

改进的HHT及其在颤振试验数据处理中的应用

颤振试验数据往往具有信噪比低、模态密集及非平稳现象严重等特点,对数据处理精度提出较高的要求.为精确提取颤振模态参数,对颤振边界进行准确预测,提出了一种改进的希尔伯特黄变换算法,算法首先对测试信号进行移频处理,降低模态混叠程度,然后进行EMD分解,并对分解结果进行希尔伯特变换得到相应的瞬时幅值和瞬时相位,最后通过曲线拟合识别颤振模态参数.通过理论分析和数值仿真完成相应的特性研究,并采用实测颤振试验数据进行了分析验证,结果表明,改进的希尔伯特黄变换方法可以较精确地提取颤振模态参数和预测颤振临界速度,从而满足现行颤振试验数据处理的要求.     

螺旋槽型干气密封系统轴向工作模态研究

干气密封系统的轴向动态特性会影响密封气膜的密封特性,从而影响机械密封的稳定性和可靠性,采用高灵敏加速度传感器和数据采集装置,设计螺旋槽型干气密封装置轴向振动测试试验,采用半互功率谱密度函数实现对干气密封装置的工作状态模态分析,分别利用平均相位偏差、模态相位线性度、模态复杂性和模态指示函数4个数学指标对模态参数辨识结果进行验证,结果表明:半互功率谱密度函数的模态分析验证结果较好,适用于干气密封组合型装置的环境激励工作状态模态分析。     

摩托车车架动特性计算机仿真分析

摩托车车架的动特性是摩托车振动舒适忡的一个重要影响因素,采用计算机仿真分析方法进行摩托车车架动特性分析能有效的减少试验费用,缩短产品开发周期。该文基于某摩托车车架的二维图纸和实物,首先利用UG软件进行几何建模;然后用MSC．PATRAN／NASTRAN软件建立其有限元模型,并进行了自由模态的计算机仿真分析;最后利用LMS实验模态分析系统对该车架进行了实验模态分析,验证了计算机仿真结果,结果表明仿真精度较高,可将二者相结合以分析车架的振动特性。     

基于飞行工作模态分析的飞行器动载荷识别研究

基于飞行遥测振动数据,本文提出了基于工作模态分析的飞行器动载荷识别方法.首先,详细介绍了ERA环境激励模态辨识方法的理论.其次,给出了飞行器结构动力学建模方法.再次,提出了基于工作模态辨识的飞行器动载荷辨识计算工作流程,详细分析了其中的注意点.最后,通过算例验证了方法的可行性,其中基于飞行器飞行振动遥测数据,采用环境激励模态辨识方法辨识其各时刻的模态,包括模态频率和模态振型,再利用振动响应的模态叠加原理和模态正交理论,获取各时刻飞行器低阶模态的响应,再结合模态剪力和模态弯矩进行动载荷识别.     

基于独立分量分析和支持向量机的结构损伤识别集成算法

针对模式识别最关键的两个环节:特征提取和分类器设计,提出了基于独立分量分析(ICA)和支持向量机(SVM)的损伤识别集成算法,首先应用ICA方法计算独立源信号和混合矩阵[A],利用混合矩阵与模态振型的对应关系,得到振型矩阵[Φ],将模态振型的变形矩阵[Φ]*作为特征参数输入至SVM分类器进行损伤识别,在冲击载荷作用下,对钢框架结构模型进行了振动试验,结果表明:ICA方法提取的模态振型是一种高效的损伤特征参数,基于ICA和SVM的集成算法能够成功识别结构损伤、损伤位置和损伤程度,从而为结构健康监测提供了一种行之有效的损伤识别方法。     

高耸柔性结构振动模态阻尼比参数识别仿真

针对当前结构振动模态阻尼比参数识别相关方法存在识别率低等问题,结合柔性结构振动形态复杂度高等特点,提出基于ERA的高耸柔性结构振动模态阻尼比参数识别方法。通过标定相机的内外参数,使用两个相机同时对柔性结构的动态进行拍摄生成结构测点图像,采用三维动态重构方法对高耸柔性结构振动情况进行预处理,利用Harris角点检测法确定振动位移,并采集位移数据,得到模态阻尼比参数集合。基于数据采集结果,通过ERA方法对高耸柔性结构振动模态阻尼比参数进行识别。实验结果表明,上述方法具有较强的识别性能、柔性结构振动形态简单的特点。     

基于双流结构的跨模态行人重识别关系网络

针对可见光-红外跨模态行人重识别中模态差异导致的识别精确率低的问题,提出了一种基于双流结构的跨模态行人重识别关系网络（IVRNBDS）。首先,利用双流结构分别提取可见光模态和红外模态行人图像的特征;然后,将行人图像的特征图水平切分为6个片段,以提取行人的每个片段的局部特征和其他片段的特征之间的关系,以及行人的核心特征和平均特征之间的关系;最后,在设计损失函数时,引入异质中心三元组损失（HC Loss）函数放松普通三元组损失函数的严格约束,从而使不同模态的图像特征可以更好地映射到同一特征空间中。在公开数据集SYSU-MM01(Sun Yat-Sen University Multi Modal re-identification）和Reg DB(Dongguk Body-based person Recognition）上的实验结果表明,虽然IVRNBDS的计算量略高于当前主流的跨模态行人重识别算法,但所提网络在相似度排名第1(Rank-1）指标和平均精度均值（m AP）指标上都有所提高,提高了跨模态行人重识别算法的识别精确率。     

多模态过程的全自动离线模态识别方法

多模态是复杂工业生产过程的普遍特性.不同模态具有不同的过程特性,需要建立不同的模型,因此离线建模数据的模态划分与识别是整个多模态过程建模的关键问题之一.目前,常用的聚类算法需要对其结果进行人工分析和后续处理,无法真正实现多模态过程的全自动模态识别.因此,本文提出一种全自动的多模态过程离线模态识别方法.首先通过宽度为H的大切割窗口对数据进行切割,利用改进的K-means聚类算法对窗口单元进行聚类;根据聚类结果,对稳定模态淹没现象进行处理,得到模态的初步划分结果;最终,利用小滑动窗口L,对稳定模态及过渡模态交接区域进行细划分,准确定位稳定模态与过渡模态的分割点.算法实现了多模态过程的全自动离线识别,并给出合理有效的识别结果.仿真分析表明此方法能够实现模态的自动识别,且识别结果准确.     

基于CAN总线的模态测试悬挂控制系统设计

阐述了模态测试悬挂控制系统的研究意义,分析了模态测试悬挂控制系统的工作原理和硬件结构,制定了适合模态试验悬挂控制系统的CAN通讯协议,设计了底层电磁力与气压控制软件、上/下位机通信软件和上层工控机监控软件;试验结果表明,基于CAN总线的模态测试悬挂控制系统具有控制精度高、工作稳定可靠、通信速度快和可扩展性强等特点,很好地实现了模态测试悬挂控制系统预期的研制指标。     

火箭结构系统纵向模态自动辨识方法

针对工程中需要从火箭结构系统的整体模态中识别纵向模态,根据模态有效质量理论,提出了一种识别火箭结构系统纵向模态的自动辨识方法.以具有集中质量系统的振动特性作为算例,通过有限元软件,建立了具有集中质量系统的梁模型,利用自动辨识的方法,自动辨识出系统的纵向模态,并与应用模态分析法所计算的系统模态信息相比较,这种自动辨识方法不仅能准确的辨识出振动系统的纵向模态,而且还具有自动高效的识别特点.为准确快速建立液体火箭POGO振动系统的动力学模型等工程系统的模型提供理论依据.     

基于结构高阶局部模态的损伤诊断研究

结构振动测试和损伤诊断中,较易得到结构的低阶模态信息,但低阶模态信息主要反映结构的整体性能,对结构局部损伤不敏感.本文主要研究框架结构高阶模态特性,并通过高阶模态来反映结构的局部特征,实现框架结构损伤诊断.研究中采用理论模态分析和实验模态分析相结合的方法.理论模态分析表明框架结构存在模态密集区且高阶模态具有局部特征.采用局部激振方法对一个钢筋混凝土框架结构模型施加激励,通过实验模态分析获取高阶局部模态信息.结果表明最大能量高阶模态可以识别框架柱的刚度变化.     

快速独立分量分析法识别结构模态参数研究

采用快速独立分量分析(FastICA)算法,快速、准确地识别结构模态参数.该算法以模态响应之间的独立性为依据构建出目标函数,并以此目标函数为基准采用ICA算法对结构输出信号进行分离,而得到结构振型向量.进而通过单模态识别技术-希尔伯特(Hilbert)变换,识别出结构的频率和阻尼比.最后通过白噪声激励下六层框架结构的模态参数识别,验证了快速独立分量分析算法识别结构模态参数的可行性和鲁棒性.     

基于改进经验模态分解的HHT密集模态识别方法

针对传统HHT方法不能有效识别密集模态的问题,提出基于改进经验模态分解(EMD)的HHT密集模态识别方法。EMD密频信号分解能力不足是限制HHT法识别密集模态的主要原因,因此在EMD分解过程中嵌入信号调频(FM)和模态解相关操作提升其分解密频信号的能力,称改进后的方法为调频-解相关模态分解(FM-DEMD)。以FM-DEMD分解取代传统HHT法中的EMD分解,得到改进HHT模态识别方法。仿真试验证明：传统HHT法和ITD法密集模态识别失效时,改进HHT法仍能准确识别密集模态信息。     

通过应变阵列测量位移模态与曲率模态

针对模态试验中使用加速度计时附加质量大、不易安装且对于结构曲率变化不敏感等问题,提出使用应变阵列测量位移模态与曲率模态.以悬臂梁为例,通过改变应变阵列的布置方法测量梁的位移和曲率模态,并与使用加速度计的模态分析结果进行对比.实验结果表明:通过改变应变阵列布置方法,可有针对性地提取结构的位移模态与曲率模态,且模态识别效果...