基于虚拟仪器的结构振动模态参数识别

在虚拟仪器系统平台上,应用研制开发的时间序列建模分析程序,对MK9025型数控光学曲线磨床振动加速度信号进行实时采集、处理和分析,建立了该机床的磨削振动的自回归滑动平均(ARMA)模型,确定了机床结构的模态参数.建模过程中结合多种定阶准则,提出在基于A IC(赤池信息准则)准则的F分析检验确定模型阶数的方法基础上,严格的白度检验的循环定阶的方法,确保了模型的可靠性和准确性.     

基于模态参数灵敏度分析的结构损伤识别研究

结构损伤通常以结构中刚度损失为特征。结构的损伤会引起结构参数的改变,结构参数变化会导致结构模态参数(固有频率、振型)的变化,因此寻求结构损伤与结构模态参数之间的关系十分重要。文中根据结构振动特征方程,推导了结构模态参数对结构参数改变的灵敏度表达式,建立了结构模态参数对以单元刚度为特征的结构损伤识别关系式,识别结构损伤的位置和损伤程度。文中制作了无损伤、有损伤3根悬臂梁钢板试件,测取试件结构固有频率与振型,根据无损伤试件结构图,建立了有限元模型,计算其结构固有频率与振型。将无损伤试件测得的模态参数作为有限元模型修正依据,并用两种损伤条件下测得的数据修正无损伤的有限元模型,将单元刚度作为修正参数,应用灵敏度方法来识别悬臂梁钢板试件损伤的位置和程度,其结果与实际基本一致,证明了方法的有效性。     

基于模态参数的悬臂梁损伤识别研究

分析了金属结构损伤对模态参数的影响,运用频率变化平方比的方法,对箱形悬臂梁的损伤进行识别。利用Ansys有限元对该箱形梁进行仿真,及通过试验进行验证,表明该方法能较准确的分析判断出损伤位置和程度。为推广到起重机的金属结构损伤检测提供理论和试验基础。     

基于频响函数识别结构非线性模态参数的方法

提出了一种基于频响函数识别结构非线性模态参数的方法,利用线性的模态分析技术,结合响应幅值线性化理论,通过步进正弦扫频测试激励非线性结构,得到结构在不同激励水平下的频响函数信息,最终识别得到非线性模态参数:包括与位移幅值相关的固有频率、与速度幅值相关的阻尼比。通过单自由度非线性系统与线性系统的对比,验证该方法的可行性。通过提取系统的非线性等效刚度、阻尼函数,与谐波平衡法的结果进行对比,验证该方法识别的准确性。     

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。     

结构模态参数识别——应用软件模型

对结构进行激振实验,是识别模态参数最常用的方法。国外近年来已从理论研究阶段进入计算机法的软件应用阶段。有了模态分析(主要用于识别模态参数)软件,再配上灵敏度分析、局部修改及子结构等软件,就可以对结构的动态性能进行修改及优化。因此,模态分析软件是重要的基本软件。     

基于AEEMD和DATA-SSI桥梁结构模态参数自动化识别

基于AEEMD和DATA-SSI对桥梁结构模态参数自动化识别,对两种算法分别提出相应流程。首先进行系统阶次自动化确定,再利用一定数量加速度传感器,对桥梁结构进行监测并开始模态参数自动化识别。结果表明：在系统阶次自动化确定中,奇异值进行对数处理后,可以明显发现跳跃点,并且通过AEEMD算法和DATA-SSI算法结合对桥梁结构模态参数自动化识别,系统频率值极其稳定,能准确保留真实模态,并可将虚假模态进行清理。该方法得到频率结果与其他研究对比误差很小,维持在-0.005～0.008之间,差值百分比低于2%。     

基于环境激励的塔器模态参数识别研究

塔器的模态参数是影响设备动力学特性的重要指标,如何准确方便地获取塔器的模态参数是亟待解决的问题。首次将环境激励法用于塔器的参数识别,通过结合随机减量技术,从塔器的加速度响应信号中提取了模态参数。模拟计算与现场测试结果表明本文的方法易实施、精度高,具有工程应用价值。此方法可为今后塔器模态参数的测量和识别提供参考。     

基于欠定盲源分离的结构模态参数识别

针对欠定情况下传统盲源分离(blind source separation,简称BSS)算法无法有效识别结构模态参数的问题,研究了一种不受传感器数量限制的BSS算法。算法主要分为振型矩阵估计与单模态信号分离两步。首先,利用各阶模态响应信号在时频域中的聚类特性估计结构的模态振型;然后,在已知振型矩阵的基础上,通过L1范数最小化算法分离出多个单模态信号;最后,利用单模态参数识别方法提取各阶模态的频率与阻尼比。经仿真与实验验证,本研究方法可以准确识别出结构的各阶模态参数,同时对测量噪声不敏感,具有很好的噪声鲁棒性,在工程实践中具有一定的应用价值。     

电站锅炉墙结构振动模态参数识别

本文论述了识别电站锅炉墙结构固有频率与阻尼参数的方法，并对在上海石洞口发电厂２号锅炉上进行的测量及识别结果作了分析。     

基于连续小波变换的三自由度链模型模态参数辨识

采用连续小波变换的方法,在大型结构模态参数辨识方面提出了系统化的辨识流程,并对相近的频率所造成的辨识难点提出了解决的办法。通过三自由度模型模态参数的辨识,表明连续小波变换对于大型结构的模态参数辨识准确度高,具有现实意义。     

基于模态参数计算边界条件的方法

提出了一种计算结构边界支撑刚度的新方法。该方法以结构的实测模态参数为基础,利用结构在无支撑条件下低阶固有频率为零这一特点,通过逆推计算来确定结构的边界支撑刚度。该方法也可用来预测边界条件改变时固有频率和固有振型的变化规律。通过两个理论实例对该方法进行了解释和验证,计算结果表明,该方法是正确的和有效的。该方法已成功地应用于印刷机边界支撑刚度的识别,并发现了印刷机安装过程中的支撑不对称性。     

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。     

利用小波去噪和HHT的模态参数识别

提出了基于小波去噪和HHT的模态参数识别方法,以改善模态参数识别的精度.该方法先利用小波进行信号去噪,克服噪声对EMD分解的影响,以减少EMD分解过程的计算量和分解层数,对去噪后的信号进行EMD分解提取单模态的自由响应,然后利用自由响应的Hilberr变换识别模态固有频率和阻尼比.利用该方法对某振动台简支梁系统进行了模态参数识别,结果表明在噪声干扰下,该方法识别模态参数的精度较高,特别是阻尼比识别精度高.     

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。     

平台罗经方位环结构实验模态参数识别

平台罗经是惯性导航系统中的一种精密复杂的导航仪器,平台罗经的核心部件方位环的动态特性直接决定着惯性仪表的工作精度和可靠性,模态分析是研究机械系统动态特性的主要方法之一。在概述了实验模态分析理论的基础上,建立了某型号平台方位环结构的实验模型,对方位环进行了实验模态分析。通过对实验结果与有限元计算结果比较,验证了有限元计算结果较为准确。     

第二代小波降噪在盲源分离技术中的研究应用

为了在噪声环境下正确实施盲源分离,采用第二代小波降噪与盲源分离相结合的方法,使噪声环境下盲源分离算法的性能得到较大地改善。并通过轴承振动信号实验研究证明该方法的优越性。     

基于相关函数和小波分析的运行模态参数识别方法

为解决传统的基于脉冲响应的模态参数识别问题,根据响应信号间的相关函数与脉冲响应函数具有相似的数学表达式,以Morlet小波作为基函数,对响应信号的互相关函数进行连续小波变换,由小波系数与模态参数的关系识别出结构的模态参数.用GARTEUR飞机模型数值仿真和3层框架结构进行实验,结果证明了该方法的有效性.     

基于正交多项式和稳定图的密集模态参数辩识

由于正交多项式算法在频响函数模态参数拟合时,模态数目和多项式分子阶次较难确定,无法对拟合过程进行干涉。在原有算法的基础上,通过结合稳定图和模态指示函数,确定了频响函数的模态数目和极点（阻尼及固有频率）;在已知极点的基础上,由线性最小二乘方法对留数进行估计。此外,该方法被扩展到频响函数的整体拟合。通过将该方法应用于模态耦合严重的频响函数模态参数估计,并与原有正交多项式算法及商业化软件M E’scopeVES进行对比,表明该算法在避免虚假模态或发生模态遗漏现象的同时,拟合结果准确、稳定,抗干扰能力强。