运行模态分析谐波激励问题研究

发布时间：2021-12-16 08:11

　　旋转机械运行状态下会产生谐激励,其对应的谐波模态会严重影响结构模态参数识别的准确性甚至造成完全错误的结果。本文针对运行模态分析中的谐激励问题进行研究,探究了谐波模态检测和剔除的方法,并验证了以功率谱密度传递率作为初始数据进行运行模态分析的可靠性。在谐波模态检测中,采用概率密度曲线、峭度值和谱峭度检测的方法,探讨了三种方法的特点并进行了算例验证,相比于时域两种方法,频域谱峭度法具有全频带检测、无需滤波处理和抗噪性强的优点。在谐波模态剔除中,首先采用了阻带滤波的思路进行谐波剔除,但其受滤波污染的问题不容忽视。随后采用半功率谱矩阵剔除谐波模态,通过多项式曲线拟合得到系统的留数,便可重构出谐波模态的半功率谱矩阵;然后将其从整个半功率谱矩阵中剔除,最后对只包含结构模态的半功率谱矩阵进行辨识。通过与阻带滤波剔除谐波模态相比,基于半功率矩阵的剔除方法无需进行滤波处理且计算时间短,识别结果更准确。在实际工程中系统所受的环境激励并非理想的白噪声类型,因此以上模态分析方法具有一定的局限性。本文研究验证了功率谱密度传递率的理论性质,结果表明在系统极点处功率谱密度传递率的值仅与振型在原点和参考自由度处的分量有... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

人行桥

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运行模态分析谐波激励问题研究本章即用最小二乘多项式拟合法辨识模态参数。2.2.3 仿真分析采用一个三自由度的弹簧-质量块进行仿真计算来验证 FSDD 算法的准确性。该模型是由三个质量块组成，每个质量块之间以阻尼和弹簧相连，两边质量块与基体相接，在三个自由度分别施加白噪声激励，并利用振动微分方程求的各个自由度的响应，以响应数据去进行 FSDD 模态参数辨识。仿真模型如图 2.1 所示：

【参考文献】：
期刊论文
[1]谐波噪声下的试验模态分析[J]. 夏遵平,王彤.  工程力学. 2018(03)
[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]基于谱峭度的谐波模态检测方法[J]. 夏遵平,王彤.  工程力学. 2013(12)
[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]运行模态分析中固有模态和谐波模态区分方法研究[J]. 张义民,张守元,李鹤,闻邦椿.  振动与冲击. 2009(01)
[6]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)
[7]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)
[8]结构模态参数识别的随机子空间法[J]. 张笑华,任伟新,禹丹江.  福州大学学报(自然科学版). 2005(S1)
[9]一种改进的随机减量信号提取方法[J]. 张西宁,屈梁生.  西安交通大学学报. 2000(01)

博士论文
[1]传递率及其在运行模态分析中的应用[D]. 张昱.大连理工大学 2016



本文编号：3537798