【摘要】： 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析是基于測(cè)試試驗(yàn)建立和描述結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的數(shù)學(xué)模型的過(guò)程。它提供了了解機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的方法,對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)修改起著重要作用。 本文從試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的基本原理出發(fā),研究了頻域模態(tài)參數(shù)識(shí)別的方法,著重研究基于頻響函數(shù)的正交多項(xiàng)式曲線擬合的參數(shù)識(shí)別方法。為了提高參數(shù)識(shí)別精度,分析了噪聲對(duì)頻響函數(shù)計(jì)算的影響。通過(guò)建立仿真模型,驗(yàn)證了算法的精度,同時(shí),對(duì)比了整體曲線擬合和分頻帶擬合的精度差別,為軟件開(kāi)發(fā)提供算法依據(jù)。 根據(jù)試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的原理和步驟,設(shè)計(jì)試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析系統(tǒng)。采用面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言Visual C++開(kāi)發(fā)軟件功能。該軟件分為四個(gè)模塊:數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、頻響函數(shù)計(jì)算模塊、參數(shù)識(shí)別模塊。數(shù)據(jù)采集模塊控制NI-9233同步數(shù)據(jù)采集器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)顯示;數(shù)據(jù)保存模塊結(jié)合ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)完成數(shù)據(jù)保存。頻響函數(shù)計(jì)算模塊和參數(shù)識(shí)別模塊用C++與Matlab混合編程的方法實(shí)現(xiàn)正交多項(xiàng)式曲線擬合參數(shù)識(shí)別的算法。 在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)這棟模態(tài)分析中,驗(yàn)證了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析系統(tǒng)的有效性。使用新疆吐哈油田注水管線的測(cè)試數(shù)據(jù),進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別,并對(duì)比專(zhuān)業(yè)模態(tài)分析軟件ME’scopeVES的分析結(jié)果,證明了本軟件分析結(jié)果和精度與ME’scopeVES的分析結(jié)果基本一致。最后對(duì)于裂紋梁進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn),利用本軟件進(jìn)行分析計(jì)算裂紋梁的固有頻率、阻尼比和留數(shù)。
【圖文】：

2 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的理論和方法研究根據(jù)試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析系統(tǒng)的功能需求，重點(diǎn)研究了本試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法，即基于頻響函數(shù)的正交多項(xiàng)式法模態(tài)參數(shù)識(shí)別技術(shù)，并驗(yàn)證函數(shù)模型的參數(shù)識(shí)別精度。模態(tài)分析的基本理論態(tài)分析就是通過(guò)試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理來(lái)識(shí)別實(shí)際結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性，過(guò)程，理論模態(tài)分析和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的原理圖，如圖 2.1 所示。2.1 所示，假設(shè)該結(jié)構(gòu)為阻尼彈簧結(jié)構(gòu)，ω、ξ 為系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)，)為模態(tài)外力。根據(jù)模態(tài)參數(shù)運(yùn)動(dòng)方程模態(tài)參數(shù)數(shù)學(xué)模型。令外力 )j tt Feω= ，則 ( )j tx t Xeω= ，，代入運(yùn)動(dòng)方程得到頻響函數(shù) H(ω)。此過(guò)

( )l ky jω 是關(guān)于權(quán)kW 滿(mǎn)足下列正交條件的第 l 次多項(xiàng)式：* *1( )( ) ( ) ( ) ( )0( )L LK L K Lk s k l k k s k l ks lW y j y j W y j y js lω ω ω ω= = =∑ = ∑= ≠ sythe 復(fù)正交多項(xiàng)式， ( )l ky jω 的一般形式為：1( ) ( ) /ll k l k ly jω j u ωd = 中， ( )l ku ω 可以由以下遞推公式得到：0( ) 1ku ω = 1( )k ku ω = ω1 2 1 2( ) ( ) ( ) /l k k l k l k l lu ω ω u ω u ωd d = (l=2,3…m) 2( )LK Ll k l kd W u ω= = ∑ 式 ( ) ( )l k l kp jω = y jω，可令 1kW = ：式 ( ) ( )l k l kq jω = y jω，可令2k kW = H。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TP311.52;TH113.1

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本文編號(hào)：2642581