基于EMD的結(jié)構(gòu)時(shí)變模態(tài)參數(shù)識(shí)別研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、損傷識(shí)別、模型修正和結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制等方面扮演重要角色。對(duì)結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法的研究目前主要集中在線性時(shí)不變系統(tǒng)，已形成成熟的理論和方法，并且廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐。對(duì)線性時(shí)變系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法的研究仍然處在起步階段，有很多問(wèn)題需要進(jìn)一步深入研究。本文基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸夥ǎ‥mpirical Modal Decomposition簡(jiǎn)稱(chēng)EMD）和Hilbert變換通過(guò)數(shù)值模擬和試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析研究了結(jié)構(gòu)時(shí)變模態(tài)參數(shù)

2、識(shí)別方法，主要工作如下： 首先，介紹了EMD的理論和實(shí)現(xiàn)，總結(jié)了對(duì)EMD分解、端點(diǎn)效應(yīng)問(wèn)題的改進(jìn)方法及最新進(jìn)展。通過(guò)仿真分析對(duì)比了Hilbert譜、短時(shí)傅里葉譜和小波譜分析非平穩(wěn)信號(hào)的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)Hilbert譜更有利于表征非平穩(wěn)信號(hào)的時(shí)頻特性。 其次，介紹了基于EMD+HT的線性時(shí)不變系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)識(shí)別算法。并通過(guò)兩個(gè)振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析比較了EMD+HT方法與隨機(jī)子空間法（Stochastic Subspace Itera

3、tion簡(jiǎn)稱(chēng)SSI）、頻域分解法（Frequency Domain Decompostion簡(jiǎn)稱(chēng)FDD）的識(shí)別效果。結(jié)果顯示，EMD+HT模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法更有利于識(shí)別結(jié)構(gòu)在隨機(jī)激勵(lì)下的模態(tài)參數(shù)。 而后，對(duì)于線性時(shí)變結(jié)構(gòu)引入瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)阻尼比的定義，并給出其識(shí)別方法。通過(guò)單自由度和兩個(gè)自由度在不同激勵(lì)類(lèi)型下的數(shù)值仿真，比較了基于EMD的系統(tǒng)瞬時(shí)模態(tài)參數(shù)的識(shí)別值與理論值，說(shuō)明了方法的有效性。 通過(guò)短肢剪力墻振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分