Hilbert-Huang變換及其在線性時變結構模態(tài)參數識別中的應用.pdf

1、振動模態(tài)參數是決定結構動力特性的主要參數，在結構建模、模型修正、靈敏度分析、振動控制、損傷識別等方面起著重要的作用。然而，至今對模態(tài)參數識別的研究還主要是針對線性時不變結構，對線性時變結構，難度很大，很多問題有待進一步研究。本文將Hilbert-Htuang變換(HHT)作為主要分析工具對結構的模態(tài)參數識別問題進行研究，重點研究了HHT在線性時變結構模態(tài)參數識別中的應用。論文的主要研究內容如下： 1．系統回顧了經典的模態(tài)參數識別

2、方法，介紹了線性時變結構模態(tài)參數識別的研究進展，簡述了時頻分析中常用的時頻變換工具及它們在模態(tài)參數識別中的應用，著重探討了HHT的發(fā)展和應用； 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(IMF)、經驗模態(tài)分解(EMD)、Hilbert譜、Hilbert邊緣譜等概念，并將：HHT與小波和Fourier譜各自分析結果作了比較，為將HHT應用于結構模態(tài)參數識別提出了新的思路和方法； 3．提出了基于

3、HHT識別線性時不變結構的模態(tài)參數的方法。推導了基于HHT由簡諧輸入下單自由度(SDOF)結構的強迫動力響應中識別結構模態(tài)參數的理論公式，并進一步研究了各種輸入下多自由度結構(MDOF)的模態(tài)參數識別。數字算例表明本文方法簡單易行，具有很好的識別精度； 4．提出了基于HHT由線性時變SDOF結構的自由振動響應識別結構模態(tài)參數的新方法。根據EMD在提取結構單階模態(tài)瞬態(tài)響應分量方面的良好性能，將該方法擴展到強迫振動時線性時變SDOF