基于变分模态分解的模态参数识别研究

发布时间：2021-06-26 17:20

　　基于变分模态分解（VMD）,提出一种新的结构模态参数识别方法:①通过自由振动试验或通过随机减量法从结构随机振动响应中获取结构自由衰减振动响应（FDR）,并采用VMD方法从FDR中分解出结构模态响应;②通过经验包络法（EE）计算模态响应瞬时频率,并通过一种该研究新提出的方法计算模态响应瞬时阻尼比;③结构的模态振型向量可通过处理所有可用传感器得到的模态响应得到。瞬时模态频率和模态阻尼比可以捕获模态参数的任何瞬态变化。通过一系列数值和试验算例验证了该方法的有效性,突出了该方法的优势,并对该方法抗噪声性能进行了研究。研究表明,该方法适用于线性和非线性系统,且可用于识别具有密集模态和瞬态特性的系统。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

三自由度系统FDR及其幅值谱

根据三个自由度处记录的FDR,可对系统瞬时模态频率和模态阻尼比分别进行识别,识别结果均值如表1所示。可见三个自由度处的FDR均可准确的识别出系统的模态参数。由于第二个自由度处的FDR不含模态2的成分(模态2的振型为[1.00 0.00 -1.00]T),故根据该FDR不能识别出模态2的模态参数。图3 三自由度系统瞬时模态频率及阻尼比

图2 三自由度系统模态响应表1 三自由度系统瞬时模态频率及阻尼比均值Tab.1 Mean values of modal frequencies and damping ratios of 3DOF system 模态 mean[f(t)] mean[ξ(t)] 1st DOF 2ed DOF 3rd DOF 1st DOF 2ed DOF 3rd DOF 1 0.567 0.567 0.568 0.010 0.010 0.010 2 1.006 — 1.006 0.010 — 0.010 3 1.095 1.094 1.095 0.010 0.010 0.010

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VMD-SVD联合降噪和频率切片小波变换的滚动轴承故障特征提取[J]. 马增强,张俊甲,张安,阮婉莹.  振动与冲击. 2018(17)
[2]基于经验包络法的非线性系统参数识别[J]. 张明杰.  计算力学学报. 2018(01)
[3]基于递归希尔伯特变换的振动信号解调和瞬时频率计算方法[J]. 胡志祥,任伟新.  振动与冲击. 2016(07)
[4]一种新的估计瞬时频率的方法-经验包络法[J]. 郑近德,程军圣,杨宇.  振动与冲击. 2012(17)



本文编号：3251753