本文選題：模態(tài)參數(shù)識別 + 工作模態(tài)��； 參考：《太原理工大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：大型工程設(shè)備、土木結(jié)構(gòu)、機車及航天器等在設(shè)計時需要關(guān)注其動態(tài)特性,在正常工作時會受到意外的超大載荷、風(fēng)載荷、大地脈動、地震和氣流等的影響。結(jié)構(gòu)不合理的動態(tài)特性和這些隨機的自然激勵會引起結(jié)構(gòu)的振動、疲勞以及引發(fā)的噪聲和破壞。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、故障診斷、損傷識別、健康檢測等具有重大的工程意義,而模態(tài)分析以及模態(tài)參數(shù)識別是解決這些問題的重要手段。實驗?zāi)B(tài)分析理論成熟,但使用范圍相對較��；工作模態(tài)分析使用相對廣泛,但仍然需要假設(shè)激勵為白噪聲。 為了能從非白噪聲激勵環(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)識別方法。 在純白噪聲激勵時,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,其極點的數(shù)目較多,穩(wěn)定性較差。在白噪聲和諧波共同激勵時,功率譜方法會有偽極點出現(xiàn),并且該偽極點比系統(tǒng)的物理極點更加穩(wěn)定,這使得系統(tǒng)的物理極點不夠明顯,甚至?xí)粋螛O點淹沒；傳遞率方法沒有因為諧波的引入而出現(xiàn)偽極點,相比而言其穩(wěn)態(tài)圖更加清晰,保留了純白噪聲激勵時的“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時都有偽極點：功率譜方法因為噪聲問題帶來偽極點,且偽極點在該工況下穩(wěn)定；傳遞率方法因為傳遞率函數(shù)的構(gòu)成特點帶來偽極點,但偽極點在兩種不同工況下不穩(wěn)定。系統(tǒng)的物理極點與激勵無關(guān),并不隨著擬合階次的改變而改變,而偽極點卻是與激勵有關(guān),會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式的階次,能反映出穩(wěn)定的極點,達(dá)到了識別系統(tǒng)物理極點的目的。 研究表明,傳遞率工作模態(tài)參數(shù)識別方法和模態(tài)穩(wěn)態(tài)圖的配合使用,能在諧波干擾下準(zhǔn)確地提取系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù),克服了功率譜工作模態(tài)參數(shù)識別方法在這方面的不足,達(dá)到了研究的目的。
[Abstract]:Large engineering equipment, civil structures, locomotives and spacecraft should pay attention to their dynamic characteristics when they are designed, and will be affected by unexpected super large load, wind load, earth pulsation, earthquake and airflow during normal operation. The unreasonable dynamic characteristics of the structure and these random natural excitations will cause the vibration, fatigue, noise and damage of the structure. Structural optimization, fault diagnosis, damage identification and health detection are of great engineering significance. Modal analysis and modal parameter identification are important means to solve these problems. The experimental modal analysis theory is mature, but the range of application is relatively small, and the working modal analysis is widely used, but it is still necessary to assume that the excitation is white noise. In order to extract modal parameters accurately from non-white noise excitation environment, this paper studies the method of modal parameter identification based on transfer rate on the basis of power spectrum based working modal parameter identification method. Under pure white noise excitation, the power spectrum method can obtain a clear steady-state diagram, while the transfer rate method is not clear enough, the number of poles is more, and the stability is poor. When the white noise and harmonics are excited together, the pseudo poles appear in the power spectrum method, and the pseudo poles are more stable than the physical poles of the system, which makes the physical poles of the system not obvious enough, or even submerged by the pseudo poles. The transfer rate method has no pseudo-pole due to the introduction of harmonics, and its steady-state diagram is more clear, and it retains the "single peak" characteristic of pure white noise excitation. Both the power spectrum method and the transfer rate method have pseudo poles when the white noise and harmonic are excited together. The power spectrum method brings pseudo poles because of the noise problem, and the pseudo poles are stable under this condition. The transfer rate method leads to pseudo poles because of the constitution of the transfer rate function, but the pseudo poles are unstable under two different working conditions. The physical poles of the system are independent of the excitation and do not change with the change of the fitting order, but the pseudo poles are related to the excitation and change with the change of the fitting order. The order of the fitting polynomial is changed continuously by the mode steady state map, which can reflect the stable poles and achieve the purpose of identifying the physical poles of the system. The results show that the combined use of transfer rate working modal parameter identification method and modal steady-state diagram can accurately extract the modal parameters of the system under harmonic interference, which overcomes the shortcomings of the power spectrum working modal parameter identification method in this respect. The purpose of the research has been achieved.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH165.3

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本文編號：1830945