结构模态测试中测点的优化研究

发布时间：2017-08-30 10:45

  本文关键词：结构模态测试中测点的优化研究

  更多相关文章： 测点优化配置 有效独立法 模态保证准则 权重系数 模态动能 模态应变能

【摘要】：为了解决一般传统的优化算法对于大型结构测点的优化配置的失效问题,针对传统优化算法的缺点,对大型结构的模型缩聚技术做了进一步的改进和完善;引入了一个反映高阶模态贡献比例的权重系数,由此提出了两种基于有效独立法的混合优化算法:基于有效独立法的加权平均模态动能系数法和基于有效独立法的加权平均模态应变能系数法。经火箭仿真实例对上述两种方法及Guyan缩聚基于模态动能系数有效独立法、改进后Guyan缩聚基于模态动能系数有效独立法、Guyan缩聚基于模态应变能系数有效独立法、改进后Guyan缩聚基于模态应变能系数有效独立法得到的测点配置效果进行了比较,结果表明:本文提出的两种测点优化算法都有效地防止了测点分布聚集现象,而且都最大可能保证了所有模态动能及模态应变能的贡献和较优布置测点具有较大能量的要求。并用实际的GARTEUR飞机模型对这两种方法进行了模态试验验证,试验结果表明:两种测点优化算法都保证了监测模态的完整性和线性无关性。基于MATLAB语言开发了结构模态测点优化配置软件,软件界面操作简单、快捷,功能实用。
【关键词】：测点优化配置 有效独立法 模态保证准则 权重系数 模态动能 模态应变能
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V214
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRCT5-10
• 注释表10-11
• 缩略词11-12
• 第一章 绪论12-16
• 1.1 研究背景和选题依据12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 本论文的主要研究内容和安排布局14-16
• 1.3.1 论文的主要研究内容14
• 1.3.2 本论文的安排布局14-16
• 第二章 测点优化布置理论16-26
• 2.1 传统优化配置算法16-20
• 2.1.1 有效独立法16-17
• 2.1.2 模态动能法17-18
• 2.1.3 模态应变能法18
• 2.1.4 最小MAC值法18-19
• 2.1.5 QR分解法19-20
• 2.2 非传统优化配置算法20-23
• 2.2.1 粒子群算法20-21
• 2.2.2 遗传算法21-23
• 2.3 测点优化布置评价准则23-25
• 2.3.1 模态置信度准则24
• 2.3.2 最小均方差准则24-25
• 2.3.3 最大奇异值比25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 测点优化算法中数据处理技术的研究26-34
• 3.1 模型缩聚技术26-30
• 3.1.1 传统的模型缩聚技术26-28
• 3.1.2 改进的模型缩聚技术28-30
• 3.2 稀疏矩阵30-33
• 3.2.1 稀疏矩阵的定义30-31
• 3.2.2 稀疏矩阵的压缩存储31-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 基于有效独立法的测点优化布置研究34-48
• 4.1 优化算法的概述34-37
• 4.1.1 基于有效独立法的加权平均模态动能系数法34-35
• 4.1.2 基于有效独立法加权平均模态应变能系数法35-37
• 4.2 优化配置实例37-42
• 4.2.1 火箭模型概述37-38
• 4.2.2 测点优化配置38-42
• 4.3 配置方案对比与分析42-47
• 4.3.1 配置方案对比42-44
• 4.3.2 模态置信度保证准则比较分析44-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第五章 基于MATLAB语言开发的结构模态测点优化配置软件48-64
• 5.1 软件界面设计概述48-54
• 5.1.1 GUI定义48-49
• 5.1.2 用户界面控件对象49-53
• 5.1.3 GUI的设计原则和一般步骤53-54
• 5.2 窗口界面的实现54-55
• 5.3 软件功能55-63
• 5.3.1 启动软件56
• 5.3.2 输入功能56-58
• 5.3.3 计算功能58-59
• 5.3.4 输出结果59-62
• 5.3.5 分析结束62-63
• 5.4 本章小结63-64
• 第六章 测点优化方法在GARTEUR飞机模态试验中的应用64-77
• 6.1 GARTEUR飞机模态试验简介64-66
• 6.1.1 频响函数测试系统的组成64-65
• 6.1.2 试件安装65-66
• 6.2 GARTEUR飞机模态试验采用的仪器及分析软件66-67
• 6.3 GARTEUR飞机模态试验67-76
• 6.3.1 基于有效独立法的加权平均模态动能系数法的模态试验67-72
• 6.3.2 基于有效独立法的加权平均模态应变能系数法的模态试验72-76
• 6.4 本章小结76-77
• 第七章 总结与展望77-79
• 7.1 本文主要工作总结77-78
• 7.2 展望78-79
• 参考文献79-82
• 致谢82-83
• 攻读硕士期间发表的论文83

【参考文献】

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本文编号：758867