基于模態(tài)參數(shù)變化的結構損傷識別方法研究.pdf

1、航空器早期的結構損傷識別對維護航空安全有著十分重要的作用，如何在持續(xù)適航下對航空器結構進行有效的健康檢測與損傷識別，實現(xiàn)對發(fā)動機的快速故障診斷是世界各國航空公司和研究機構關注的課題?；谀B(tài)分析的方法是該領域的研究熱點之一。由于結構出現(xiàn)損傷、故障時其模態(tài)參數(shù)會發(fā)生改變，例如固有頻率等，將這些物理量同結構損傷、故障工況建立聯(lián)系，根據(jù)模態(tài)參數(shù)的變化特點來評估航空器的服役狀況，為航空安全提供重要保障。本文主要針對基于模態(tài)參數(shù)變化的結構損傷識別

2、方法進行了研究。
　　 時變系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)辨識理論。首先，敘述了小波變換﹑小波包理論﹑希爾伯特變換的基礎知識，指出了小波包分析在信號處理中的功能和應用。然后介紹了兩種基于小波包變換與希爾伯特變換相結合的參數(shù)辨識方法，即振動方程法和斜率公式法；其次，介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡和粒子群算法的基本原理，然后分別對小波包變換與神經(jīng)網(wǎng)絡相結合以及小波包變換與粒子群算法相結合的模態(tài)參數(shù)辨識方法進行了闡述。
　　 利用數(shù)值仿真對各種參數(shù)辨識方法進行

3、有效性驗證。通過MATLAB/SIMULINK仿真建立了一個三自由度剛度線性變化的振動系統(tǒng)，分別對本文中的幾種方法進行了驗證。仿真結果表明，基于小波包和希爾伯特變換結合的振動方程法、斜率公式法能夠較好地對剛度線性變化的系統(tǒng)進行參數(shù)識別，而基于小波包和神經(jīng)網(wǎng)絡相結合、小波包和粒子群算法相結合的參數(shù)辨識方法對模態(tài)頻率識別精度較高，對阻尼識別效果較差。
　　 利用航空器轉(zhuǎn)子實驗器對各種方法進行實驗驗證。以某航空器轉(zhuǎn)子實驗器為實驗對象，