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。     

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.     

结构振动系统复模态参数识别的裙部影响消除法

一、引言目前,人们对结构振动系统的复模态参数识别已提出了多种计算机识别方法,有的方法业已制作成硬件形式提供给用户。但是,如何提高参数识别结果的可靠性与精度、参数识别的自动化程度,如何节省汁算机内存、缩短计算时间,以及发展复模态的分析方法,仍是值得进一步研究和探讨的课题。     

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。     

车辆动力传动系统弯扭耦合振动模型的建立及复模态分析

以某履带车辆的多轴齿轮动力传动系统为研究对象,按照一定的简化原则建立多自由度的弯扭耦合振动力学模型,并针对弯扭耦合振动力学模型的特点,利用有限元理论与数学模型的相结合,在ANSYS中建立考虑齿轮的啮合刚度和啮合阻尼,以及轴承的支承刚度和油膜阻尼的有限元模型,对有限元模型进行有阻尼的复模态计算,并对弯扭耦合振动特性进行分析.探讨耦合模态中的振动形式以及模态参与因子和有效质量,研究齿轮时变啮合刚度和啮合阻尼对多轴齿轮动力传动系统弯扭耦合振动模态的影响情况.对齿轮传动系统进行弯扭耦合振动台架试验,将试验数据与仿真计算结果进行对比,验证了有限元模型的正确性,为进一步的动力学分析奠定了基础.     

复模态参数的整体分段识别法

介绍一种适用于大型或复杂机械结构的复模态参数识别法－Ｚ－Ｆ法，本方法不仅可以避免曲线拟合中的畸变。而且对密集模态仍能保持较高的识别精度，已成功地利用于Ｓ７５１２螺纹磨床的结构动力分析。     

用单位脉冲响应函数识别振动系统的模态参数和物理参数

一、引言至今已有很多利用振动系统的自由响应或脉冲响应的方法识别该系统的复模态参数。但是,一般而言,光靠这些数据是无法得到该系统的完全复模态参数和物理参数(即质量矩阵,阻尼矩阵和刚变矩阵)的,因为用不同激励和不同系统的组合可得到相同的输出。然而对于单位脉冲响应来说,就不同了。它包含了系统的完整信息(事实上,此时的输入是已知的,即单位脉冲力),利用单位脉冲响应,我们不但可以得到系统的完全复模态参数,也能得到该系统的物理参数。     

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。     

复杂刚柔耦合系统模态参数识别与振动分析研究

基于Pro/E、MATLAB、ADAMS和ANSYS联合建立了采煤机截割部的刚柔耦合振动模型,将截割部在截割含硬结核或夹矸煤层时碰到包裹体而受到的冲击载荷作为力激励,利用ADAMS的Vibration模块计算系统在受迫振动下的频响,通过ADAMS的Postprocessor模块进行模态参数识别和分析仿真结果,确定了对系统整体性能不利的模态振型和频率,判断出系统在本研究所假定工况的载荷冲击下不会发生共振,同时也从模态频率角度验证出壳体在此冲击频率下不会与系统发生共振,而滚筒转速的设计却不符合振动性能要求,通过查看模态振型对壳体结构提出了修改意见。本文解决了输入负载的精确量化模拟及建模与仿真边界条件等关键技术问题,为采煤机截割部的优化设计和可靠性研究创造了条件。     

基于多维振动响应GSC-TARMA模型的时变结构模态参数辨识

针对多维振动响应测量信号下的仅输出时变结构模态参数辨识问题,基于广义随机约束时变自回归滑动平均模型(Generalized stochastic constraints time-dependent auto-regressive moving average,GSC-TARMA),拓展出广义随机约束向量时变自回归滑动平均模型(Generalized stochastic constraints vector time-dependent auto-regressive moving average,GSC-VTARMA)。为降低计算复杂度,进一步提出改进的GSC-VTARMA模型(GSC-VTARMA~*),并利用时变刚度数值系统与移动质量简支梁时变结构实验系统的非平稳振动响应信号对所提模型进行了验证。通过与单维GSC-TARMA模型和传统的泛函序列向量时变自回归滑动平均(Functional series vector time-dependent auto-regressive moving average,FS-VTARMA)模型进行对比,辨识结果表明:相较于GSC-VTARMA模型,GSC-VTARMA~*模型在保持辨识精度相同的前提下降低了计算复杂度;相较于单维GSC-TARMA模型, GSC-VTARMA~*模型具有更高的数据利用率与辨识鲁棒性; GSC-VTARMA~*模型具有与传统的FS-VTARMA模型相近的辨识精度,但由于采用了递推算法,该模型计算效率更高,在线辨识能力更强。     

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%。     

HY32型动力滑台滑座与侧底座系统振动模态参数识别

本文利用模态分析法对组合机床动力滑台滑座与侧底座系统进行了研究。找出了决定该系统振动性质的主要几阶振动模态,确定了各阶模态参数。分析了产生各阶模态振动的结构原因,提出了减少系统振动的方法。这对改进结构设计具有一定的价值。试验中选用英国Solartron1172型频率响应分析仪进行动态测试。参数识别时对各阶主模态参数进行了最小二乘法曲线拟合,并利用剩余柔度对主模态参数进行限制,使得所建立数学模型的频率响应曲线能很好地收敛于实测频响曲线。     

结构响应ARMA模型的建立途径与分频段模态参数识别

本文在对机械结构振动响应的时间序列建立ARMA模型前,先对时序进行了去趋势处理和正态性、平稳性检验。由于采用了分频段模态参数识别技术,用自行设计的数字滤波软件将时序滤波,从而降低了模型阶次,减少了计算机时和占用内存,并且提高了对小能量模态的识别精度。建模采用以矩法和最小二乘法相结合的方式,避免了发散,加快了收敛。全套程序在实验室考证和对某雷达结构的应用中均取得了较满意的结果。     

机械振动结构的ARMRX建模及模态参数识别

由振动系统的运动方程建立了描述系统输入、输出和噪声特性的受控自回归滑动平均模型(ARMAX)。采用基于限定记忆的增广最小二乘算法估计其参数,克服了以往传统方法计算的复杂性,以及难以在线的缺点。仿真结果表明本文方法鲁棒性较好。     

从测量的速度导纳识别振动系统的模态参数

根据速度导纳的特点,作者提出了拟合实测的速度频率响应数据来识别模态参数的方法。几个数字例子的结果表明:此方法 1)能获得离散或连续系统的模态参数; 2)不仅能应用于比例阻尼系统而且能应用于非比例阻尼系统。 3)能够应用于模态密集的情况,即使是两个相邻模态的模态阻尼十分接近且耦合因子为η=(f_2-f_1)/f_1～0.001的条件下,也能获得较满意的结果。在所研究的频率范围内,实测的和识别的速度导纳表示在同一复平面内(速度导纳图) 对于比例阻尼系统,本文还引用了无量纲因子,致使此方法的使用频率范围延伸到20KHZ以上。     

黏弹性梁弯曲振动的复模态分析

发展复模态分析研究黏弹性梁的弯曲振动。将梁的控制方程写作状态变量的形式，然后利用复模态的正交性可解耦为无穷多个彼此独立的常微分方程组。基于固有频率和模态函数，可以得到黏弹性梁对于任意初始条件和外激励的响应。在固支梁的边界条件下确定黏弹性梁的固有频率、衰减系数和模态函数，并计算梁受两种典型的外激励时的响应。     

结构动力分析的应变模态法

本文在位移模态分析理论的基础上,发展了应变模态分析原理和方法,阐明力—应变传递函数矩阵的构成特点、测量方法以及它与位移传递函数之间的联系。运用电阻应变计可直接测量应变传递函数曲线,并据以进行模态参数识别,从而可直接建立振动应变响应的计算模型,相应地也就得到了应力计算模型。     

大型搅拌釜整体结构和模态有限元分析

采用通用有限元软件ANSYS10.0,对大型搅拌釜进行了结构静力分析和模态分析,计算了结构的应力分布情况和结构固有频率。经分析可知釜体结构安全,但结构笨重;在生产工况和消毒工况中系统的转动频率和通过频率均与结构前面5阶固有频率相差很远,发生共振的可能性很低。另外,通过整体与单独计算搅拌轴的模态分析相比可知,传统只计算搅拌轴动力响应的方法并不是很合理,因为搅拌釜本身有弹性位移,因而在操作中轴承一定有位移,要是忽略该因素必将产生计算误差。