起落架摆振的子空间模态参数辨识

为给起落架稳定性合格审定提供依据,国内首次在某民用飞机上进行了摆振试验。试验时,在跑道上安装了激励板,飞机按要求的速度滑过激励板以激励起结构的动态响应。子空间模态参数辨识方法被引入到数据处理中,为剔除虚假模态,稳定图被引入以判别真实模态频率和系统的阶次。最后给出该飞机起落架的模态参数辨识结果。结果表明:激励板能有效地激励起结构的动态响应,结合了稳定图的子空间模态参数辨识方法给出了较好的辨识结果,起落架未发生摆振。     

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.     

一种工作模态参数的在线时域辨识方法

根据环境激励具有随机性以及线性系统在环境激励下各输出点响应之间的相关函数与系统的脉冲响应函数具有相同的数学表达式等特点，给出了在线模态参数识别的理论，并提出了仅根据环境激励响应识别模态参数的新方法。     

有色噪声激励下基于应变响应的频域拟合算法

提出了一种有色噪声激励下基于应变响应的工作模态参数识别方法。首先,从应变频响函数出发,将工作模态参数识别方法应用到有色激励下的应变响应信号,推导出仅利用应变响应的多自由度系统模态参数表达式;其次,对悬臂梁进行数值仿真,分析了模态识别误差并验证了该方法的有效性;最后,通过悬臂梁实验验证了在真实有色噪声环境中,该方法依然具有很高的识别精度。     

基于多点脉冲激励的主轴系统运行模态分析方法

主轴系统的模态参数是加工稳定性预测及参数优化等的重要依据。针对主轴系统难以实施有效激励的问题,提出了基于多点脉冲激励的运行模态分析(Operational modal analysis,OMA)方法,对刀具、刀柄及主轴分别施加脉冲激励,获取测点的振动响应及互相关函数,采用多参考最小二乘复指数法(poly-reference least square complex exponential method,pLSCE)识别了模态参数。通过模态置信判据方法剔除识别过程所衍生的虚假模态,提高了模态参数识别的准确性。与锤击模态试验结果的对比表明,识别的固有频率与阻尼比的最大相对误差分别为4.57%和11.02%,一致性较好,表明由多点激励下响应信号的互相关函数可准确识别主轴系统模态参数,为主轴系统运行模态分析提供了一种新思路。     

适用于网壳结构的模态测试法及数值检验

提出了一种适用于网壳结构的模态测试方法.该方法联合使用单点瞬态冲击激励和复模态指示函数法,通过对激励位置的优化选取来分离密集模态,以减轻识别过程中密集模态间的混叠程度.复模态指示函数法是一种先进的频域模态识别方法,能够快速、自动地确定结构模态参数,优于传统的峰值检测法.文中对该方法进行了数值模拟,结果表明,该方法能够确保网壳结构模态参数识别的有效性和准确性.     

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。     

某雷达有源安装板模态参数辨识研究

有源安装板是有源相控阵雷达的主承力结构件。运用单点激振频响函数法对某有源安装板进行模态分析;运用单点激励频域模态参数辨识方法得到前六阶模态参数（模态频率、阻尼比及模态阵型）,对有源安装板的结构设计、力学分析及制造进行初步验证,为其力学分析模型提供了必要的修正参数。     

基于DIC与NExT-ITD的结构运行模态测试新方法

传统的结构运行模态测试采用接触式测量并在频域进行模态参数识别,存在测量不便捷、计算繁复等问题。针对此问题,本文提出了基于数字图像相关方法与自然激励技术-Ibrahim时域法相结合的模态测试新方法。运用工业相机获取结构在环境激励下的散斑图像,通过数字图像相关方法计算结构的平稳响应信号,然后根据自然激励技术-Ibrahim时域法,以互相关函数代替脉冲响应函数,构造响应矩阵并建立数学模型,计算结构的模态参数。以某简支梁模型为例进行数值模拟和试验测试,结果表明,该方法可由结构的散斑图像直接识别模态参数,识别精度高,抗噪能力强。该方法实现了非接触式测试,尤其适用于高温高压等工程环境;在时域内进行参数识别,避免了繁复的频域分析,简化了计算。     

一种频率密集型结构的模态测试方法

基于结构的自由振动响应,提出了单点脉冲激励的位置优化方法。优化的物理意义为：增强结构自由响应中待识别振型的参与,抑制其相邻振型的参与。给出了基于单点激励位置优化的ITD模态测试法和该方法的流程图,并进行了数值模拟。结果表明：该方法对频率密集型结构的模态参数识别有较好的效果,并且所需要的激励条件在实际工程中比较容易实现,具有较强的工程应用价值。     

基于ERA法的齿轮箱试验模态分析

搭建了基于ERA法的试验模态分析系统,在Coinv DASP MAS模态分析模块下对HW25505TCL型号齿轮箱进行了建模,采用单点激励多点响应法,对该齿轮箱进行锤击试验,对所采集数据进行分析处理,建立状态空间方程,通过ERA模态参数识别方法来提取模态参数进行定阶、拟合,获得了该齿轮箱的各阶模态参数,并采用振型相关矩阵进行模态验证。通过与计算模态比较,证明两者的有效性和可靠性,为进一步改进齿轮箱的结构特性以及基于模态分析的齿轮箱故障诊断等提供了理论依据。     

应用VMD与Teager能量算子的结构模态系统辨识

针对变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)参数选择对结构模态特征识别的影响,应用VMD和Teager能量算子(Teager energy operator,简称TEO)提出了一种新的结构系统辨识方法,根据VMD层数参量K的变化寻找稳定的极点,用于识别结构模态特性。为了满足TEO对单分量的要求,采用VMD方法将振动信号分解成不同尺度的细节信号(band-limited intrinsic mode function,简称BIMF)。对BIMF使用TEO法估计固有频率与阻尼比,使用层数参量K时形成的稳态极点判断真实结构模态系统参数,去除虚假分量。进行了数值和实验验证,并与传统方法进行比较,结果表明,所提出的方法在传统模态分析与环境激励的模态分析均为有效、准确且可行的。     

环境激励下高桩码头物理模型模态实验

建立高桩码头物理模型,进行环境激励下的模态实验研究.利用特征系统实现算法(eigensystem realizationalgorithm,简称ERA),结合自然激励技术(natural excitation technique,简称NExT),即NExT-ERA模态识别方法编写模态识别程序来识别物理模型的模态参数,并与有限元模型的计算结果进行对比分析.研究结果表明,物理模型实验值与有限元计算结果相比,二者数值接近,误差很小,说明NExT-ERA模态识别方法能够应用于环境激励下高桩码头的模态识别.环境载荷激励下结构的动力响应信号较弱,结构的高阶模态一般无法激出,某些数据识别出的模态参数存在“漏阶”现象,因此结合有限元模型进行分析非常必要.     

滚筒洗衣机机箱有限元及试验模态分析

结合实验模态与有限元理论模态分析,对全自动滚筒洗衣机的机箱进行了动态特性研究.首先,在.Pro/Eingeer中建立机箱的三维实体模型;然后导入ANSYS中进行网格划分,得到其有限元模型;再采用兰索斯迭代法进行模态求解,得到前50阶计算模态参数.另外,用脉冲激励法在实验室对机箱进行模态实验,得到实验模态参数.通过比较理论模态与实验模态参数,表明结果吻合较好.基于对机箱固有特性的分析,对该滚筒洗衣机机箱振动特性的改善提供了一定的参考依据.     

基于环境激励的桥梁模态参数识别

介绍了获取桥梁模态参数的试验手段,阐述了环境激励的桥梁模态参数的识别方法,通过移动测量方法测试了基于环境激励的某桥梁,并采用自功率谱、互功率谱和相干函数分析,识别了桥梁振动的前3阶振动频率、阻尼比和振型。结果表明,试验得到的桥梁模态参数与设计参数基本相同,桥梁性能良好。     

基于模态分析的某客车车身NVH性能优化

针对某客车存在的车身共振问题,对白车身进行模态分析、获取其模态参数,分析出产生共振的原因为车身一阶模态频率与轮胎不平衡产生的激励频率相近;建立白车身有限元模型,进行模态仿真分析;通过对比试验及仿真的白车身模态参数,验证模型的准确性;针对其一阶模态频率,对白车身模型进行模态应变能分析,选取车身一阶模态振型下刚度不足位置,对白车身进行加强,提高白车身一阶模态频率,使之避免与轮胎激励频率相近而造成的车身共振,实现白车身NVH性能的改善.     

基于模态测试与模型修正的结构损伤识别方法

结构损伤通常以结构中刚度损失为特征,在有限元模型修正中以弹性模量降低来表示。文中以模态参数对结构弹性模量变化的灵敏度出发,应用FEMtools软件中贝叶斯参数估计的模态灵敏度方法进行有限元模型修正。对三根无损伤和有损伤的悬臂梁钢板试件,用力锤激励试件测量振动响应,在试件无损伤和有损伤的状态下获取结构模态频率和振型,通过实测模态参数与模型修正的三个损伤识别实验,寻求一种最佳的结构损伤识别方法。     

动力学边界模拟中的振型修正与模态截断

对于航空复杂试件，通过柔性夹具动力学优化设计，模拟真实结构以为试件提供给试件的动力学边界，是亟待解决的问题。文中对振动试验中位移响应进行分析，强调指出，模拟结构真实动力学特性，要求试验试件与原试件的固频及振型一致。固频模拟较易实现，振型模拟则否，故文中主要关注振型模拟。对模态截断和振型修正这两个重要问题进行研究，给出以能量范数表示的模态截断判别函数，以及基于线性空间变换的振型修正方法。     

基于贝叶斯运行模态分析法的砂轮架动态特性分析

为了研究砂轮架的固有模态和在工作环境中的谐波模态,运用贝叶斯理论和运行模态分析相结合的模态参数识别技术--分步测试的贝叶斯运行模态分析法对环境状态下的砂轮架进行模态识别,获得了结构的动态特性,包括固有频率、振型以及阻尼特性等,并对外激励和预测误差水平以及信噪比进行了评估;将该模态识别结果与传统试验模态分析结果进行对比,验证了贝叶斯运行模态分析法的应用可行性;进一步在工作环境下对砂轮架进行了振动测试,对比开机前的模态识别结果和开机后砂轮架的功率谱密度图,成功地区分出砂轮架的固有模态和实际工作环境中由结构周期激励引起的谐波模态。     

模态叠加方法进行响应谱分析的叠加方法比较

计算机箱骨架谱响应时，采用不同的模态合并方法，计算结果会有相当大的差别。本文讨论了运用有限元方法计算机箱骨架在谱激励下的响应的若干方法。以电子设备的机箱骨架作为研究对象，将采用这些模态叠加方法计算得到的结果与时域计算方法得到的计算结果进行了比较，给出了对类似的结构进行计算时选取模态叠加方法的建议，为后继的设计计算提供了选取计算方法的依据。