基于Hilbert-Huang變換和局部均值分解的時變結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別.pdf

1、時變結(jié)構(gòu)的研究是結(jié)構(gòu)動力學(xué)的前沿問題，特別是反問題（時變結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別問題）的研究，目前還很不成熟。但大型柔性空間結(jié)構(gòu)、高速飛行器和高速列車等實際工程又有迫切的需要，為此，本文在系統(tǒng)總結(jié)時變結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，主要研究了Hilbert-Huang變換（HHT）和局部均值分解（LMD）兩種新的時頻分析方法在時變結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別中的應(yīng)用。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下： 1.系統(tǒng)回顧了時變結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別的方法和研究進(jìn)展，簡

2、述了時頻分析中常用的時頻變換工具及它們在時變結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別中的應(yīng)用，探討了HHT的發(fā)展、應(yīng)用以及LMD的應(yīng)用前景； 2.簡要介紹了Hilbert變換與瞬時頻率的基本定義，簡述了本征模函數(shù)（IMF）、經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解（EMD）、Hilbert譜、Hilbert邊緣譜等概念，并將EMD、自適應(yīng)時變?yōu)V波分解（ATVFD）和極值域均值模式分解（EMMD）的分解性能作了比較。介紹了LMD的基本原理和方法，比較了LMD、EMD的優(yōu)缺點。實例分

3、析表明LMD在提取多分量調(diào)幅-調(diào)頻信號的瞬時幅值和瞬時頻率方面比HHT具有明顯的優(yōu)勢； 3.提出了基于HHT和LMD識別時變結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的兩種新方法。根據(jù)EMD和LMD在提取結(jié)構(gòu)單階瞬態(tài)響應(yīng)分量方面的良好性能，將這兩種方法用于時變單自由度結(jié)構(gòu)及時變多自由度結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)識別中。仿真算例表明本文方法簡單易行，具有很好的識別精度且LMD較HHT效果好； 4.自行設(shè)計了一可調(diào)附加質(zhì)量和剛度的懸臂梁試驗裝置，基于上述提出的方法，