基于稀疏成分分析的欠定工作模态参数识别

针对基于独立成分分析的工作模态参数识别方法可识别模态数较少的问题,提出一种基于稀疏成分分析的欠定工作模态参数识别方法.该方法从线性时不变小阻尼结构的模态振型、模态坐标的性质和稀疏成分分析的基本假设出发,找出模态振型与混合矩阵之间、模态坐标响应与稀疏成分之间的一一对应关系,将欠定工作模态参数识别问题转化为稀疏成分分析问题.首先,从基于传统盲源分离的工作模态参数识别中存在的问题和稀疏成分分析流程,建立了基于稀疏成分分析的工作模态参数识别框架和流程步骤;其次,针对欠定工作模态参数识别振型的解释和评价问题,提出欠定条件下识别振型的特点及评价方法;最后,讨论了可识别模态数、模态遗漏、虚假模态及方法的适用范围,并与独立成分分析方法进行了理论比较.通过5自由度仿真数据集下的工作模态参数识别,表明所提方法具有有效性和优越性.     

机械结构模态参数时域识别方法原理及展望

分析了传统模态分析方法在大型机械结构模态识别中的弊端,指出利用基于响应信号的时域信号进行大型机械结构的模态参数识别已日益成为一种趋势。对时域模态参数识别的主要方法进行了论述,分析了各类方法的识别原理及优缺点,在此基础上总结了目前时域识别方法存在的问题,并对今后的研究工作进行了展望。     

轻型小客车车架的振动特性分析及控制

汽车结构模态分析在工程振动中占有重要地位,利用有限元方法对车架进行模态分析,获得车架模态参数-频率、振型等,对存在的问题提出一些改进措施,使得车架结构尽量避免产生共振和噪声,增强了汽车稳定性、舒适性和安全性,同时也为实际试验提供了参考和依据。     

基于QICA的工作模态参数识别技术及其应用研究

针对目前基于振动信号的工作模态参数识别方法存在抗噪能力低,参数识别主观经验性较强,识别精度差和识别方法较复杂等问题,研究了一种基于量子优化ICA的工作模态参数识别技术(Operational Model Analysis,OMA),通过齿轮箱LMS模态实验证明,QICA模态参数识别技术操作简单,能够有效排除噪声干扰。最后以QICA识别的齿轮箱五种工况模态频率作为故障诊断特征参量,分析对比各工况下的模态频率的变化,进行了齿轮箱故障诊断。     

工程车辆驾驶室振动特性分析及悬置优化

针对现有车型所存在的振动问题,应用振动测试设备对实车进行摸底实验,采集实验数据,分析所存在的问题为近一步的理论分析和有限元仿真等研究提供依据。建立挖掘机驾驶室有限元模型,运用模态分析方法对驾驶室有限元模型进行求解,得出驾驶室模态参数。综合发动机激振频率、驾驶室模态共振频率及实验数据等因素合理选择驾驶室悬置参数,改进驾驶室悬置,并对比改进前后驾驶室振动响应数据,验证优化方案的可行性,为同类研究提供参考。     

望远镜塔架系统试验模态分析

塔架系统的振动特性对望远镜的成像质量具有重要的影响。以望远镜塔架模型为研究对象进行模态分析,针对无参数化模态分析引起模态参数不准确的问题,提出采用最小二乘复指数法(LSCE)进行试验模态分析,确定结构的模态频率、阻尼比和模态振型。通过稳态图方法剔除识别过程所衍生的虚假模态,又通过模态置信判据验证模态的相关性,提高了模态参数识别结果的准确性,与无参数化试验模态分析结果对比表明,模态频率的最大误差仅为4.4%,一致性较好,结果表明LSCE算法的正确性和适应性。     

基于模态分析的汽车方向盘怠速抖动改进研究

针对某型汽车方向盘存在怠速抖动的问题,对其方向盘模态进行分析,并与模态分析数据库中对标样车的结构参数做了对比,找出了问题所在并制订了改进方案,经CAE分析各方案频率改变的趋势和试验验证,最终获得了能明显改善该车方向盘怠速抖动的改进方案。     

基于ICA独立分量分析的模态参数识别研究

阐述了模态识别原理和独立分量分析原理,说明了ICA混叠矩阵与模态频率之间的对应关系,将信号处理技术应用于机械系统动力学问题中。对XXX型弹体涂镀层厚度检测仪机架进行试验模态分析,对获取的振动信号采用不同的算法提取出机架的固有频率并进行对比,结果证明,基于ICA方法的模态参数识别方法可以得到较好的识别。获得的模态参数结果对于降低检测仪振动、保证检测仪稳定运行具有重要价值。研究结果对于仅可测得响应的机械系统模态参数识别问题,具有一定理论和实际意义。     

金刚石圆锯片模态分析

金刚石圆锯片锯切过程中,普遍存在着严重的振动问题。为研究金刚石圆锯片的动态性能,通过ANSYS有限元分析软件建立锯片三维参数化模型,并利用不同的有限元网格划分方法分别进行模态分析,得到固有频率和振型,最后通过采用锤击法对金刚石圆锯片进行模态试验。对比多组不同直径的锯片有限元分析结果和模态试验结果可见,不同的网格划分方法对有限元模态分析结果影响较大,而映射分网的有限元模态分析结果更接近试验结果。利用该模型可代替试验对金刚石圆锯片进行参数化模态分析,为进一步研究锯片的振动可靠性和稳定性问题打下了基础。     

接触面积参数不确定对电机模态影响的研究

针对电机模态不一致问题,进行了接触面积参数不确定电机模态的研究。基于确定性模型建立了接触面积参数不确定电机模态计算的Kriging代理模型,并结合Monte Carlo法进行了电机模态均值对接触面积参数均值的灵敏度分析。研究结果表明,定子铁芯与前端盖接触面积对电机一、二阶椭圆模态、四阶三角形模态的影响最大,对电机三阶三角形模态影响最大的是爪极与线圈接触面积,同时定子铁芯与绕组接触面积对电机一阶椭圆模态、三、四阶三角形模态都有影响。研究结果可为电机模态不一致问题的解决提供依据。     

MODAL ANALYSIS OF A CHASSIS FRAME OF A HEAVY LECTRA HAUL

ＭＯＤＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＡＣＨＡＳＳＩＳＦＲＡＭＥＯＦＡＨＥＡＶＹＬＥＣＴＲＡＨＡＵＬＺｈａｎｇＪｉｎｇｍｉｎ；ＬｉＹｕｊｕａｎ；ＣｈｅｎＳｈｅｐｉｎｇ（ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｈａｓｓｉｓｆｒａｍ...     

柴油机动力总成异常振动试验分析

对某SUV车柴油机动力总成产生的异常振动进行了试验分析研究.在介绍柴油机动力总成振动基本分析方法的基础上,开展了整车道路及转鼓试验,进行了整车及台架条件下动力总成的振动模态试验.通过对动力总成的振动特性分析,找到了引起动力总成操纵手柄异常振动的原因:飞轮壳刚度偏低,动力总成系统固有频率落入柴油机工作转速的激励频率区间,...     

基于ANSYS的塔机底盘结构的模态分析

利用ANSYS的APDL语言对塔机底盘结构进行参数化建模和模态分析,得到塔机底盘结构前20阶固有频率及相应频率下的振型,得到动力学响应分析的初步数据,且数据符合工程实际应用。可以看出随着模态分析阶数的增加,固有频率呈递增趋势,当频率为61．633Hz时,结构的振型变化最为明显,且主要表现为塔机底盘基础节部分的腹杆的左右摆动。     

应用模型修正方法的印制电路板参数识别

基于模态试验数据和模型修正方法,研究了印制电路板物理参数识别方法.印制电路板的动态特性对电子设备可靠性有重要影响,即使铺层相同的印制电路板因电路分布不同,其弹性模量、泊松比差异也较大.因此,为了获得更加精确的有限元模型,需识别印制电路板的主要物理参数.以航天使用的某种印制电路板为例,分别采用基于灵敏度分析和基于响应面方法的模型修正方法对印制电路板的物理参数进行识别.两种方法识别的弹性模量、泊松比基本一致,计算和试验的振型相关系数接近1,且修正后有限元模型计算应变值与试验应变值在载荷较小时基本一致,表明识别结果比较准确.结果表明,基于模态试验数据和模型修正相结合的参数识别方法合理有效,可用于工程中印制电路板物理参数识别.     

重型车底盘测功机测试方法

以重型车燃油的排放贡献及经济性难以通过传统发动机台架真实反映出来为出发点,就重型车底盘测功机的测试原理展开分析,深入介绍了底盘测功机测试重型车燃油及排放的方法,进而为底盘测功机整体测试重型车提供可靠参考依据。     

汽车复合材料制动缸体的试验模态分析

用锤击法对汽车制动缸体进行了模态试验分析,介绍了模态试验分析的设备和方法,得到该结构的模态参数,并对复合材料零件和金属材料零件的性能进行了对比,为其结构设计和振动分析提供了依据.     

环境激励下的旋转机械工作模态参数辨识

伴随着高速透平机械向大跨度、柔性结构方向发展,转子-轴承系统的稳定性将面临着严峻考验。在出厂测试阶段,确保机组转子系统具有足够稳定性裕度是降低生产现场机组发生失稳故障风险的重要手段。采用适用于随机平稳环境激励下的随机子空间法,对机组的模态参数进行辨识,可规避在转子非驱动端增设电磁激振器的传统测试方法。通过分析转子振型进动方向,区分一阶正反进动的模态参数。结合3-σ统计聚类算法,剔除非稳定的噪声或物理极点,形成了区分转子系统的正反进动的稳态图。数值仿真表明,随机子空间法可以有效地辨识系统的模态参数,利用旋转机械的振型进动方向分析方法可以区分正反进动。此外,通过传统扫频激励模态参数辨识试验,验证了随机子空间方法的辨识精度和工程测试可行性。研究结果可为透平机组的稳定性测试提供技术和理论支撑。     

基于环境激励的大跨度钢桥模态试验研究

模态试验是桥梁结构试验考核的重要内容之一,试验获得的模态参数对验证结构设计、建立结构的动力学模型以及使用状态的评估均具有重要意义.传统的模态试验方法是采用人工激励法进行激振,但对于大跨度钢桥无论是实施人工激励还是测试外部激励都是困难的.为此,采用基于环境激励的谱分析方法对某型大跨度钢桥进行了模态测试与分析,并对测试设备、传感器、分析软件作必要的配置与完善,给出了某型大跨度钢桥空载状态下的阵型及相应的固有频率,为同类装备的模态试验及振动特性分析提供了参考.     

机床导轨结合面动刚度参数修正优化

目前,有限元方法已经广泛应用于机床分析及优化设计之中,有限元模型的准确性会对静动态分析产生巨大的影响,模态试验测试方法可以用于检验并修正模型。以某数控雕铣机为分析对象,将模态试验与有限元计算相结合,基于模态试验的动态参数测试结果,利用ANSYS Workbench有限元分析软件进行多目标优化设计,修正导轨结合面刚度参数,使矫正后的有限元模型更为准确地描述机床的动态特性。     

圆筒法兰连接结构下圆筒的模态试验研究

本文采用单输入多输出（SIMO）的模态试验方法对圆筒法兰连接结构的下圆筒进行了自由状态下的模态试验，用频率多参考（Polyffequence）的模态拟合方法分析试验数据，获得了结构的模态参数，对其动态特性有了初步了解，试验结果可为圆筒法兰连接结构动力学建模提供模型修正数据。