基于试验模态参数的有限元模型的结构参数辩识

以结构系统的正交街征方程等为约束条件，从求解带约束的拉格朗日函数极值入手，提出了一种用测试的非完全模态参数参数的方法，通过算例说明了该方法在模型中有不易测得的自由度或为聚缩模型时的应用。     

基于过渡矩阵的振动模态参数整体识别正交多项式算法

对正交多项式的振动模态参数整体识别方法进行了研究。针对Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ整体识别方法中确定有理分式的分母多项式系数的错误,提出了基于过渡矩阵的正交多项式整体识别新算法。采用该法可显著提高模态参数的整体识别精度。     

基于正交多项式和稳定图的密集模态参数辨识

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。     

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。     

子结构综合法辩识结合部的特征参数

为了获取结合部的等效刚度与 阻尼参数,采用子结构综合法来建立结合部辨识方程式,利用模型更新的方法修正已知模型,使修正的 模型与已知模型等效,并利用修正的模型来获取所需的频响函数,从而根据完备频响函数辨识出结合部参数。为了保证数值计算的稳定性,采用最小二乘原理将矛盾方程转化为定解方 程,并引入加权的概念,使得被测数据能够充分利用。最后通过两个仿真算例来验证该方法的 可行性和工程实用性。仿真结果可以看出,该方法具有较高的辨识精度。     

滑动轴承运行模态参数理论分析及试验验证

滑动轴承的模态参数是其状态监测的重要指标,而轴承表面的磨损、润滑条件以及工作条件对轴承的模态参数有很大影响.为有效监测滑动轴承运行模态参数从而实现其早期故障检测,建立滑动轴承动力学模型并用复模态分析方法提取出系统的模态参数,研究滑动轴承的润滑油与轴承表面的作用诱导高频振动的机制,分析转速、载荷和润滑剂黏度对模态参数的影...     

基于试验模态参数的有限元模型的结构参数辨识

以结构系统的正交特征方程等为约束条件，从求解带约束的拉格朗日函数极值入手，提出了一种用测试的非完全模态参数辨识结构参数的方法，通过算例说明了该方法在模型中有不易测得的自由度或为聚缩模型时的应用。本文方法可用于复杂有限元模型中的参数辨识。算例表明：本文方法有较大的误差修正范围，并且有良好的辨识精度     

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。     

基于传递率函数的运行模态分析方法

传统的运行模态分析方法在推导过程中多假设激励为白噪声,造成在应用上有一定的局限性。提出了一种基于传递率函数的运行模态分析方法,无需采用白噪声假设,利用两种不同载荷情况下的传递率函数构造有理函数,通过有理分式Forsythe正交多项式法对其进行拟合,得到模态频率、阻尼和振型参数。最后,采用机翼模型仿真算例和悬臂梁实验,验证了在非白噪声激励情况下该方法的有效性与可靠性。     

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。     

移动最小二乘法的时变结构模态参数辨识

研究时变结构模态参数辨识,基于泛函矢量时变自回归模型(Functional series vector time-dependent AR model,FS-VTAR)提出一种改进的移动最小二乘法的时变结构模态参数辨识方法。该方法源于无网格法中构造形函数进行局部近似的思想,引入带权正交基函数对移动最小二乘(Moving least square,MLS)的基函数进行改进,使得在辨识时间域内构造形函数矩阵过程中不再出现数值条件问题,从而提高了计算精度。把时变系数在形函数上线性展开,利用最小二乘法得到形函数的系数,从而得到时变系数。把时变模型特征方程转换为广义特征值问题提取出模态参数。利用时变刚度系统非平稳振动信号验证该方法,结果表明:改进的移动最小二乘法相比于传统的FS-VTAR模型能有效地避免基函数形式的选择和很高的基函数阶数且更加高效,相比于移动最小二乘法能有效地避免辨识过程中的数值问题,具有更高的模态参数辨识精度。     

不确定性参数识别的模态区间逆响应面法

结合模态区间分析及响应面的相关理论,提出一种新的不确定性参数识别方法,即模态区间逆响应面法。首先,以有界区间数来量化结构参数的不确定性,通过合理的实验设计确定样本数据;然后,以响应为输入,设计参数为输出,采用逐步回归分析构造设计参数与结构响应的模态区间逆响应面模型,进而直接在模态区间逆响应面模型上进行模态区间运算,即可识别材料参数的变异性区间;最后,采用一组钢板模态实验来验证所提方法的可行性及可靠性。结果表明:所提方法可准确识别钢板材料参数的取值区间,有效地解决多重变量区间运算存在的区间过估计问题,识别过程避免区间迭代优化,具有较高的计算效率。     

基于修正Morlet小波的自适应模态参数识别

提出了一种修正的Morlet小波自适应结构模态参数识别方法，选取Morlet小波作为母小波，并引入一个调整因子N根据信号的特征对母小波的带宽进行调整。提出了能量极大值原则，结合相邻尺度小波分解的距离最大原则和相关系数最小原则，自适应地选择最佳小波分解尺度。数值仿真证明了该方法对密集模态进行解耦的有效性。将所提方法应用于一个简支梁的模态分析，实验结果表明，提出的自适应模态参数识别方法降低了模态参数识别的难度，提高了模态频率和阻尼比的识别精度。     

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。     

运营条件下异型拱桥的模态参数识别

以一复杂的异型钢管混凝土拱桥为对象,根据运营期间车辆交通荷载引起的余振实测结果,用小波变换（wavelet transform,简称WT）和特征系统实现法（eigensystem realization algorithm,简称ERA）两种方法对结构模态参数识别结果进行了对比,讨论了两种方法在复杂结构体系模态参数识别中的适用性。进一步以ERA识别方法为对象,比较了记录波除噪及不同记录波对参数识别结果的影响。结果表明：WT方法以及ETA方法得到的结构模态参数识别结果基本一致,两种方法相互校核可剔除噪声模态,获得真实的结构模态信息;除噪对基于余振衰减波的模态参数识别精度提高意义不大,不同记录波的对比识别可剔除单波随机噪声的影响,提高识别结果的可靠性。     

随机减量法在工作模态参数识别中的应用研究

实际工程应用中施加于结构的激励及其响应信号难以测量,不能用传统的识别方法提取结构的模态参数。研究了运用随机减量法从易得的结构的随机响应中提取某种自由响应信号,然后利用小波变换识别模态参数。实验通过对悬臂梁的模态参数识别,结果表明随机减量法在模态参数识别过程中的适用性及用该方法获取的模态参数具有很高的精度。     

基于广义正交函数和正则化的移动荷载识别法

为了识别桥上移动荷载,把车/桥系统抽象为承受一组移动荷载的简支梁,用有限元方法建立桥梁振动方程,根据测试的桥梁响应,由广义正交函数根据模态叠加原理确定模态响应及其导数,用正则化技巧得到稳定的识别结果。数值模拟和试验结果表明,该方法用于识别桥上移动荷载是有效的、可行的     

一种模态弱响应且模态密集的参数识别方法

针对运行模态分析中响应信号数据样本较短、模态密集,以及弱响应信号淹没在大噪声中,系统模态难以全部辨识的问题,提出了联合相关函数与传递率识别系统模态参数的方法(联合方法),该方法先应用传递率近似频响函数获取系统弱响应频率特征函数,然后再通过小波变换进行模态识别。运用随机激励下的GARTEUR飞机模型仿真运行状态的输出进行了数值仿真实验。结果表明:相比于多参考最小二乘复频域法,联合方法不仅能提高模态频率的识别精度,而且还能极大地提高阻尼比的识别精度,尤其是传递率对模态密集的弱响应模态识别结果良好。