基于傳遞率的工作模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法的研究.pdf

1、大型工程設(shè)備、土木結(jié)構(gòu)、機(jī)車(chē)及航天器等在設(shè)計(jì)時(shí)需要關(guān)注其動(dòng)態(tài)特性，在正常工作時(shí)會(huì)受到意外的超大載荷、風(fēng)載荷、大地脈動(dòng)、地震和氣流等的影響。結(jié)構(gòu)不合理的動(dòng)態(tài)特性和這些隨機(jī)的自然激勵(lì)會(huì)引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)、疲勞以及引發(fā)的噪聲和破壞。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障診斷、損傷識(shí)別、健康檢測(cè)等具有重大的工程意義，而模態(tài)分析以及模態(tài)參數(shù)識(shí)別是解決這些問(wèn)題的重要手段。實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析理論成熟，但使用范圍相對(duì)較??；工作模態(tài)分析使用相對(duì)廣泛，但仍然需要假設(shè)激勵(lì)為白噪聲。

2、>　　 為了能從非白噪聲激勵(lì)環(huán)境中使用工作模態(tài)分析方法精確地提取模態(tài)參數(shù)，本文在基于功率譜的工作模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法的基礎(chǔ)上，研究了基于傳遞率的工作模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法。
　　 在純白噪聲激勵(lì)時(shí)，功率譜方法能夠獲得清晰的穩(wěn)態(tài)圖；而傳遞率方法的穩(wěn)態(tài)圖不夠清晰，其極點(diǎn)的數(shù)目較多，穩(wěn)定性較差。在白噪聲和諧波共同激勵(lì)時(shí)，功率譜方法會(huì)有偽極點(diǎn)出現(xiàn)，并且該偽極點(diǎn)比系統(tǒng)的物理極點(diǎn)更加穩(wěn)定，這使得系統(tǒng)的物理極點(diǎn)不夠明顯，甚至?xí)粋螛O點(diǎn)淹沒(méi)；傳遞率方法

3、沒(méi)有因?yàn)橹C波的引入而出現(xiàn)偽極點(diǎn)，相比而言其穩(wěn)態(tài)圖更加清晰，保留了純白噪聲激勵(lì)時(shí)的“單峰值”特性。
　　 功率譜方法和傳遞率方法在白噪聲與諧波共同激勵(lì)時(shí)都有偽極點(diǎn)：功率譜方法因?yàn)樵肼晢?wèn)題帶來(lái)偽極點(diǎn)，且偽極點(diǎn)在該工況下穩(wěn)定；傳遞率方法因?yàn)閭鬟f率函數(shù)的構(gòu)成特點(diǎn)帶來(lái)偽極點(diǎn)，但偽極點(diǎn)在兩種不同工況下不穩(wěn)定。系統(tǒng)的物理極點(diǎn)與激勵(lì)無(wú)關(guān)，并不隨著擬合階次的改變而改變，而偽極點(diǎn)卻是與激勵(lì)有關(guān)，會(huì)隨著擬合階次的變化而變化。模態(tài)穩(wěn)態(tài)圖不斷改變擬合多項(xiàng)