聲激勵下結構模態(tài)參數(shù)識別的實驗研究.pdf

1、在結構故障診斷、健康監(jiān)測、振動設計等諸多領域中,結構模態(tài)參數(shù)的獲得是十分重要的基礎。在常規(guī)的模態(tài)實驗中,激勵方式常采用錘擊或激振器激振,但對一些精密儀器或結構,常規(guī)的激振方式的使用會受到限制,此時采用聲音進行非接觸式激勵是一種很好的選擇。例如衛(wèi)星結構、載人航天器結構等,常規(guī)的激振方式有可能會對其造成損傷。還有一些處于特殊環(huán)境下的結構,如處于高溫下的結構,此時常規(guī)的激振方式也難以實施。另外,航天器在高速飛行時,其本身也會受到強烈的噪聲激勵

2、。因此,研究聲音激勵下的結構振動特性參數(shù)識別具有重要的意義和價值。
　　 與常規(guī)的激振方式相比,聲激勵對結構的輸入無法精確測量和準確控制,聲音激勵下結構振動響應信號的信噪比也比較差,這給結構振動特性參數(shù)識別帶來了很大困難。本文主要針對上述背景展開研究工作。
　　 本文完成的主要工作內容如下:
　　 1.綜述了振動模態(tài)分析在工程領域的應用背景和意義,以及國內外在該領域的研究現(xiàn)狀?？偨Y了多種模態(tài)參數(shù)識別的方法,對各種

3、模態(tài)參數(shù)識別方法進行了比較詳細的分析。
　　 2.構建了以硬件PXI和軟件LabVIEW為基礎的聲音激勵實驗系統(tǒng)。
　　 3.進行了聲音激勵下飛機模型的模態(tài)實驗,對飛機模型進行了結構振動特性有限元分析。
　　 4.將隨機減量法和和自然激勵法分別與ERA法相結合,應用MATLAB語言編寫了兩種模態(tài)參數(shù)識別的程序,并運用實驗采集的數(shù)據進行了模態(tài)參數(shù)識別；與商業(yè)化軟件I-DEAS的模態(tài)參數(shù)識別結果進行了對比。