梁類結構運行模態(tài)分析方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、運行模態(tài)分析(Operational Modal Analysis, OMA)是指在結構運行過程中,只采集結構響應信號即可進行結構模態(tài)參數識別的有效方法,它是靜態(tài)結構的經典試驗模態(tài)分析(Experimental Modal Analysis, EMA)的深入發(fā)展,可克服靜態(tài)結構和運行結構因邊界約束條件的變化而帶來的模態(tài)參數識別不一致問題。
  針對不同時域運行模態(tài)分析方法在結構模態(tài)參數提取方面的特點,利用仿真信號和實測懸臂梁沖擊響

2、應信號對節(jié)約時域(Save Time Domain, STD)法、最小二乘復指數(Least-Square Complex Exponential, LSCE)法和特征系統(tǒng)實現法(Eigensystem Realization Algorithm, ERA)進行比較研究。結果表明,ERA具有最優(yōu)的識別效果, LSCE法次之,最差的是STD法。
  傳統(tǒng)的OMA方法要求結構受到的是穩(wěn)定的白噪聲激勵,但是穩(wěn)定的白噪聲激勵在機械設備中很

3、難實現。針對這個問題,研究了靜態(tài)轉子結構在沖擊激勵下的模態(tài)分析技術,提出了基于經驗模式分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)和Laplace小波相關濾波,以及基于獨立分量分析(Independent Component Analysis, ICA)和Laplace小波相關濾波這兩種方法。首先利用EMD或者ICA將模態(tài)疊加的響應信號分解為與各單階模態(tài)響應信號對應的分量,接著利用Laplace小波相關濾波

4、對這些分量進行分析,精確提取各階模態(tài)參數。仿真和實驗研究驗證了這兩種方法的有效性。
  對于穩(wěn)定運行情況下的轉子,微弱的模態(tài)響應信號被完全淹沒在強大的工頻信號之中,現有的OMA方法很難提取轉子的模態(tài)參數。針對這個問題,研究了一種新的OMA方法。首先利用頻譜校正技術(Correction Technique of Spectrum Analysis, CTSA)消除工頻信號的影響,突出微弱的模態(tài)響應信號;接著利用諧波小波濾波(Har

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