結(jié)構(gòu)激勵源識別及振動貢獻量分析.pdf

1、船舶系統(tǒng)內(nèi)結(jié)構(gòu)的振動尤其是過度振動嚴重影響著系統(tǒng)的正常工作,威脅著隱身安全性,并損害著工作人員的身心健康,因此,通過一定的方法有效減小結(jié)構(gòu)振動并降低聲輻射顯得尤為重要。結(jié)構(gòu)振動激勵源識別研究及振動貢獻量分析從根本上查找引起結(jié)構(gòu)振動的原因,使減振降噪工作更加具有針對性和有效性。然而,由于船舶動力設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及設(shè)備本身的安裝需求,且存在多個激勵源同時作用并相互影響的現(xiàn)象,在多數(shù)情況下無法通過直接測量的方法獲得激勵源特性,這就需要通過間

2、接測量的方法進行源特性識別分析。
　　本文綜述了激勵源識別的研究概況,闡述了主成分分析法(盲源識別)和最小二乘法(非盲源識別)的基本原理并推導(dǎo)了相關(guān)方程。在研究中,以一兩端彈性支撐梁為研究對象,分別進行了仿真計算和試驗測試,在驗證方法有效性的基礎(chǔ)上,探討信噪比、測點數(shù)目、測點分布等參數(shù)對識別效果的影響,定量分析了各主成分的貢獻情況以及各激勵力在測點位置處對振動加速度的貢獻率,并針對最小二乘法存在的一些問題提出了基于估算力曲線分段相

3、似性的激勵頻率判定方法,取得了不錯的效果。論文主要完成了三部分工作:
　　(1)在已知振動系統(tǒng)輸出響應(yīng)的情況下,采用主成分分析法對仿真激勵力和試驗激勵力進行盲源識別分析,并重點研究了信噪比、測點分布和測點數(shù)目對主成分功率譜、貢獻率、累計貢獻率及激勵源數(shù)目的影響,為工程主成分分析法激勵源盲識別分析提供參考,并且其穩(wěn)定準確的源數(shù)估算結(jié)果對最小二乘法激勵源識別效果的改善有重要意義。
　　(2)在已知振動系統(tǒng)輸出響應(yīng)和系統(tǒng)特性的情況

4、下,采用最小二乘法對仿真激勵力和試驗激勵力進行非盲源識別分析,計算了識別力在測點處的振動貢獻量以確定主要激勵力,并以識別力絕對誤差的方差為判定依據(jù)重點研究了信噪比、測點分布、測點數(shù)目、激勵位置偏差和傳感器安裝誤差對激勵源識別效果的影響,為工程最小二乘法激勵源識別分析提供參考,具有重要的現(xiàn)實意義。
　　(3)針對傳統(tǒng)的最小二乘法以幅值大小為評判依據(jù),憑借肉眼的觀察將幅值大的頻率當(dāng)作激勵頻率,存在難度大且費時,誤判率高、準確率低的缺點