复杂环境干扰下频域模态参数识别研究及应用

发布时间：2021-10-24 17:52

　　根据近年来模态分析应用领域的发展方向,以实际模态试验需要外场测试和结构处工作状态为背景,研究测试数据受随机噪声和谐波成分干扰下的频域模态参数识别算法以及软件实现。系统地研究了多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）系统振动响应数值仿真的数值积分法、状态空间法、频响函数法和数字滤波法,并针对原有方法的不足提出了相应的改进算法,给出了各仿真方法的计算效率、计算精度和适用条件,为振动信号处理、模态参数识别等新方法的研究提供精确且可靠的数值验证基础。针对随机测量噪声的干扰,提出了改进的输入\输出谱驱动的模态参数识别方法和基于频响函数的快速极大似然估计算法,通过对最小二乘法识别结果的优化,提高阻尼参数的识别精度。针对随机噪声参与系统输入的情况,给出了采用噪声响应互谱的Hilbert变换函数扩充系统频响函数的方法,提高了模态参数识别结果的可靠性。在试验模态分析中,提出了谐波重构和多振型加权两种消除频响函数中谐波成分的方法,前者是根据脉冲响应的衰减特性,通过最小二乘拟合出采样时间内脉冲响应中的谐波成分,后者则是对复模态因子参数识别算法的改进,采用多振型矩... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：168 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

R-K方法仿真出的系统响应曲线

不同激励载荷下 R-K 方法的有效性。Case 1: 设采样频率为 128Hz，采样时间为 4s，即采样数据长度为 512，计算出系统的位移速度和加速度响应，如图 2.2 所示。以位移响应为例，分别提高采样频率至 256Hz 和 512Hz同时保持频率分辨率不变，即采样数据长度分别提高到 1024 和 2048，得到 0~50Hz 的仿真频响应及相对误差，如图 2.3 所示。图 2.2 R-K 方法仿真出的系统响应曲线

R-K法仿真快速扫频激励下的频率响应函数

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于视频测量的运行状态模态分析[J]. 王彤,李俊坡,夏遵平.  振动与冲击. 2017(05)
[2]基于传递率函数的运行模态分析方法[J]. 张永年,王彤,夏遵平.  振动.测试与诊断. 2015(05)
[3]基于极大似然估计的多参考点模态参数识别方法[J]. 孙鑫晖,郝木明,李振涛.  工程力学. 2013(10)
[4]基于峭度的运行模态分析中谐波的识别方法[J]. 李怀鹏,岳林.  机械工程与自动化. 2010(04)
[5]基于左矩阵分式模型的模态参数识别方法[J]. 孙鑫晖,张令弥,王彤.  航空学报. 2010(01)
[6]基于奇异值分解的频响函数降噪方法[J]. 孙鑫晖,张令弥,王彤.  振动、测试与诊断. 2009(03)
[7]运行模态分析中谐波模态识别方法研究及应用[J]. 张义民,张守元,李鹤,闻邦椿.  振动、测试与诊断. 2008(03)
[8]基于主列筛选的动态测试传感器配置方法研究[J]. 费庆国,李爱群,缪长青,张令弥.  力学学报. 2008(04)
[9]模态测试与分析软件中的通用文件读写接口设计[J]. 王彤,张令弥,邵姗姗.  振动与冲击. 2006(06)
[10]运行模态分析的频域空间域分解法及其应用[J]. 王彤,张令弥.  航空学报. 2006(01)

博士论文
[1]频域模态参数识别研究及其软件实现[D]. 孙鑫晖.南京航空航天大学 2010
[2]飞机颤振模态参数识别方法研究[D]. 唐炜.西北工业大学 2006

硕士论文
[1]基于传递率函数的运行状态模态分析方法及软件实现[D]. 张永年.南京航空航天大学 2014
[2]振型缩聚扩充及其应用[D]. 罗琼.南京航空航天大学 2013



本文编号：3455713