用解析小波辨识多自由度密集模态系统的阻尼比

提出了多自由度(MDOF)密集模态系统阻尼比辨识的一种方法。采用解析小波将该类系统的响应分解到时间-尺度域,计算归一化的小波量图,采用能量在尺度轴上的投影与最大值结合的快速算法抽取小波脊,并从小波脊对应的对数幅度量图中估算出各模态的阻尼比。应用该方法辨识了长沙洪山桥拉索阻尼比,得到了较为精确的阻尼比参数。     

A new damping ratio identification method based on pattern search

In order to improve the effectiveness of traditional time domain identification methods in identifying damping ratios, a new damping ratio identification method based on pattern search is proposed by fluctuating the reliable natural frequency obtained through traditional time domain identification methods by about 10% to build the boundary conditions, using all the initial identification results to establish the free decay response of the system, and using the pattern search method to correct the initial identification results with the residual sum of squares between the free decay response and the actually measured free-decay signal as the objective function. The proposed method deals with the actually measured free-decay signal with curve fitting and avoids enlarging the identified error caused by intermediate conversion, so it can effectively improve the identified accuracy of damping ratios. Simulations for a room-sized vibration isolation foundation show that the relative errors of analyzed three damping ratios are down to 1.05%, 1.51% and 3.7% by the proposed method from 8.42%, 5.85% and 8.5% by STD method when the noise level is 10%.     

汽车传动系扭振阻尼的一种试验识别方法

汽车传动系扭振阻尼的确定是目前汽车动力传动系扭振研究中所面临的困难的课题之一。本文提出了一种采用整车自由衰减振动试验和模态分析理论识别传动系扭振阻尼及驱动轮胎扭振等效粘性阻尼的方法。叙述了试验方法和分析原理,指出了这种阻尼测试方法进一步发展的途径。     

场地土动力特性识别方法对比

结合自由场地土振动台试验,对比了随机子空间迭代（SSI）方法、经验模式分解结合希尔伯特变换（EMD＋HT）方法和频域分解（FDD）方法识别场地土卓越频率、阻尼比的适用性,以及不同激励类型、不同土层深度和大阻尼比情况对识别精度的影响。结果表明：对于随机激励,当阻尼比较小时,上述3种方法均能准确识别出场地土卓越频率;而大震时土体卓越频率、阻尼比与振动过程耦合,此时经验模式分解结合希尔伯特变换方法可以给出合理的识别结果。     

一种基于小波变换的最小二乘复频域法的改进方法

针对应用最小二乘复频域法处理含有大阻尼、模态密集频带的频响函数时,难以快速、准确处理其中密集耦合模态的不足,提出了利用小波变换的带通滤波器特性对其进行改进的方法。该改进方法通过分析频响函数,搜索出应用原方法无法提取的密集耦合模态,对其选定合理的小波尺度因子进行小波变换分析,实现快速、准确的模态解耦和参数提取。最后通过对频响函数中含有大阻尼、模态密集耦合频带的8自由度系统进行仿真研究,验证了这种改进方法的正确性和优越性。     

基于Hilbert-Huang变换的大跨屋盖气动阻尼识别

当风流经大跨柔性屋盖时，屋盖在内外压共同作用下表现出显著的流固耦合特性.根据Hilbert-Huang变换的特点，在比较多种气动阻尼识别方法的基础上，提出联合采用经验模态分解法(EMD)、改进的随机减量法(MRDT)和Hilbert变换法(HT)进行大跨屋盖气动阻尼识别研究，并详细阐述了联合法的技术原理.通过大跨屋盖气弹模型风洞试验，将采集的信号经EMD法得到各阶模态响应(IMF)，提取主要IMF经过MRDT、HT及带通滤波技术，识别出屋盖在四周封闭和突然开孔两种状态下的气动阻尼和固有频率.研究了在不同风速下屋盖气动阻尼的变化特性.在突然开孔时，气动阻尼对屋盖风致振动的影响不可忽略     

镍基合金各向异性阻尼特性的建模与识别

研究耐高温镍基合金各向异性阻尼特性的建模与识别 .利用三维流变模型建立材料的粘弹性本构方程 ,依据复模态理论的一个特性和试件的有限元运动方程 ,建立试件的模态阻尼比与材料阻尼常数之间的关系方程 .通过极小化测量与计算出的试件模态阻尼比 ,实现材料阻尼常数的识别 .与目前已发表的结果相比 ,用本方法得到的仿真结果 ,跟试验数据有较好的一致性 .     

管道联接件参数识别的波动方法

基于波动理论,提出了一种识别管道联接件物理参数的新方法.以直管在平面内的弯曲振动为例,将弯曲波分解为左、右行波和衰减波,建立起管道单元上各测量点功率谱与波谱的关系,并由联接件处位移连续及力平衡条件,将联接件刚度及阻尼表示成波谱的函数.由联接件物理参数的辨识转化为与联接件相连管道单元上波谱的辨识.最后通过数值算例验证了波动方法在管道联接件物理参数辨识中的可行性.结果表明,波动方法在参数辨识中具有良好的识别精度和数值稳定性,是一种极有潜力的参数辨识方法.     

暂态电流保护研究中系统辨识方法的应用

暂态电流保护运行性能取决于母线等值电容的衰减特性。利用平稳随机过程的频谱估计方法，通过信号的功率谱识别信号的频域特征，完成非参数化系统辨识。仿真及系统辩认结果表明，随着频率的增大，母线电容对高频暂态信号的衰减单调增大，使得故障线路电流与非故障线路电流的较高频率段表面出较大的差别。     

环境激励下房屋建筑阻尼比的识别方法

阻尼比是结构动力分析的重要参数之一,阻尼比的准确取值是结构动力响应准确分析的前提.由于阻尼机理非常复杂,对阻尼比的取值一般通过实测得到.传统的模态参数识别方法同时需要已知激励和响应信号,但对实际建筑结构,激励施加存在困难.探讨了基于环境激励下的模态识别方法,利用环境激励下的结构振动响应数据,探讨了采用随机减量法和ITD(Ibrahim Time Domain)法相结合,有效地识别实际建筑结构的模态参数的方法.工程实例识别结果表明,该方法不仅能准确识别出结构的模态频率,也能相对准确地得到结构的模态阻尼比.     

基于遗传算法的车辆参数识别方法

为了识别桥梁交通振动试验中行走车辆的参数,提出基于遗传算法的参数识别方法.利用小波变换方法由车辆自由衰减振动响应获得车辆的模态参数,进一步联合应用遗传算法及复数特征值计算方法,由模态参数反算车辆的转动惯量性质、刚度以及阻尼系数等物理参数.通过3组模拟数据的计算分析,验证了遗传算法用于车辆参数识别的有效性.以实际车辆的振动试验实测结果为例,检验了遗传算法在车辆参数识别中的适用性.算例以及应用实例表明：应用遗传算法能精确识别出车辆的物理参数.     

Identification and control of typical industrial process

Ｉｎｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｃｅｓｓ ,ｑｕｉｔｅａｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｎｔｒｏｌｐｌａｎｔｓｈａｖｅｏｖｅｒ ｄａｍｐｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ .Ｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｐｌａｎｔｓｃａｎｂｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｙｕｓｉｎｇｏｎｅｏｒｄｅｒｉｎｅｒｔｉａｐｌｕｓｐｕｒｅｌａｇｇｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔｇｅｎｅｒａｌｌｙ .Ｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅｓａｒｅｖａｒｉｏｕｓｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｈｅａｔｉｎｇｆｕｒｎａｃｅｓ ,ｍａｎｙｃｈｅ…     

基于自适应线调频高斯基展开的参数识别方法

提出了用自适应线调频高斯基展开及其自适应谱进行参数识别的时频分析方法.用线调频高斯基函数自适应地对响应信号进行匹配分解,得到信号的线调频高斯基展开及其自适应谱.根据自适应谱从响应信号中重构出具有单频特性的振动信号,再由单自由度系统的参数识别方法识别系统的模态参数.并针对一多自由度系统具体论述了固有频率、阻尼比和振型的识别方法,识别结果与理论结果吻合较好.该方法不需要输入信号,并对平稳、非平稳信号均适用,且具有较强的抗噪声能力.算例分析说明提出的方法是参数识别的有效方法之一.     

桥梁断面涡激振动气动效应特性识别

为获取桥梁断面涡激共振过程中的气动效应特性,提出一种基于风洞试验的气动效应特性识别方法,首先提出涡振系统总体阻尼及刚度瞬时特性识别方法,在此基础上提出从涡振系统总体阻尼及刚度中分离气动阻尼及气动刚度的方法.以一个开口断面风洞试验数据为例对该方法的准确性进行了验证,并对该断面涡振气动效应特性进行研究.结果表明:识别得到的系统总体阻尼比为零的等高线与结构涡振响应曲线能很好吻合,从而验证了该方法的准确性.在此基础上对涡振过程中作用于结构的气动阻尼及气动刚度特性进行了研究,获得了气动阻尼及刚度随结构振幅和约化风速的变化规律,可为后续理论模型研究提供参考.     

多维ARX模型在高层建筑模态识别中的应用

针对高层建筑模态识别具有激励难以实现、噪声影响大等特点，从状态空间理论出发，建立了多维ARX模型，运用极大似然法估计ARX模型参数，推得结构的模态参数．采用线性滤波器法对白噪声进行滤波，模拟脉动风的作用，分析了不同噪信比和不同模型阶次对固有频率、阻尼比和振型的影响．结果表明，多维ARX模型适合于高层结构在线识别，特别适用于结构振型的识别，具有很强的抗噪声能力．     

一般结合部刚度与阻尼参数的辨识

针对两侧均为弹性体的一般结合部，提出了一种基于实验模态参数的结合部刚度与阻尼参数的辨识方法．特别地，当弹性体内与结合部上存在部分难测模态分量时，给出了相应的辨识算法．该方法具有计算简单，易于编程，辨识精度好，实用性强等特点．     

不同预紧力下栓接结合部法向等效特性

为了充分体现栓接结合部法向动态特性,将模型等效为匀质杆,并利用整体结构的边界条件、位移相容条件和作用力平衡条件建立栓接结合部法向等效动力学模型;然后,通过模态实验获得整体结构在不同预紧力下的一阶固有频率和阻尼比,辨识出在不同预紧力下栓接结合部等效刚度与阻尼的变化规律;最后,利用ANSYS有限元软件建立含有栓接结合部的整体结构模型,并与实验获得的整体结构一阶固有频率和振型进行比较,最大误差仅为4.73%,从而验证了该方法的正确性.同时,研究发现:随着预紧力的增加,等效刚度和阻尼也随着增加,当预紧力达到一定时,等效刚度和阻尼参数的变化趋势逐渐减小,并且结合部对整体结构的影响很大,尤其是在预紧力较低的情况下结合部的特性对整体性能影响更大.     

速度作用下非线性弹性地基上矩形薄板主共振

本文基于非线性弹性地基模型及弹性理论,建立了非线性弹性地基上矩形薄板在移动车辆荷载作用下的非线性动力方程,运用Galerkin方法及多尺度法求得该系统主共振的幅频响应方程,以行车速度为调谐参数,分析阻尼系数、车辆荷载、板厚及相位差等参数对非线性弹性地基上矩形薄板在移动车辆荷载作用下主共振幅频响应的影响。结果表明:非线性弹性地基上矩形薄板在行车速度作用下主共振系统的非线性特点不明显,振幅-速度响应曲线接近对称,改变阻尼系数、车辆荷载等参数时对共振区间影响不大。在正常取值范围内,随着阻尼系数值增大振幅-速度响应曲线峰值减小;随着车辆荷载、板厚及相位差的增大振幅-速度响应曲线峰值增大。     

随机噪声激励下的一类相对转动系统的响应

探讨一类相对转动非线性动力系统在随机噪声作用下的响应问题,将多尺度法运用到含有随机扰动的相对转动系统中,利用线性化法、矩方法讨论了该系统的阻尼项、随机项对系统的二阶矩的影响并应用Routh-Harwitz准则给出了系统解的稳定性条件,理论分析了较小的随机强度对系统解的稳定性影响不大,系统的二阶矩随着阻尼项的增大而减小,随着随机强度的增大而增大,最后得出理论分析与数值模拟是一致的.     

基于HHT和WT识别高层建筑模态参数的比较研究

现役高层建筑动力响应的实测与参数识别对结构动态数据资料的补充和设计准确性的校验是十分必要的.首先回顾了基于HHT和WT识别结构动力参数的基本原理;接着,基于高层建筑动力响应的实测数据进行了结构固有频率和阻尼比的识别.结果表明,对结构固有频率和低阶阻尼比的识别两者都具有较高的准确性;而对于高阶阻尼比的识别,两者有较大差别.对于固有频率呈密集分布结构的动力参数识别,WT方法通过调整小波中心频率而实现频率分离,因而WT方法更为简单有效.