基于HHT方法的機(jī)械系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)識(shí)別.pdf

1、本論文結(jié)合“基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸獾男D(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)模式分析方法的研究”（國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：11072214）和“超臨界、超超臨界大型汽輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)及其系統(tǒng)研究”（國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（863計(jì)劃），項(xiàng)目編號(hào)：2008AA042410)，開展基于希爾伯特-黃變換(Hilert-HuangTransform，HHT)的提取機(jī)械系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)方法的研究。以筒支粱系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過HHT方法對(duì)其有限元瞬態(tài)響應(yīng)以及

2、錘擊試驗(yàn)的瞬態(tài)響應(yīng)進(jìn)行分析，識(shí)別簡(jiǎn)支梁系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)，并進(jìn)一步提出了能夠更有效地識(shí)別系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)的ICA-HHT新方法。論文的主要研究?jī)?nèi)容和總體安排如下：
　　 第一章主要論述了機(jī)械系統(tǒng)模態(tài)分析的背景及重要意義，調(diào)研了模態(tài)分析的研究現(xiàn)狀和存在的問題。在此基礎(chǔ)上引出了基于HHT的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法，并對(duì)HHT方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。
　　 第二章闡述了HHT方法的發(fā)展過程及基本理論，詳細(xì)介紹了該方法的基本概念和算法實(shí)施過程

3、。對(duì)單自由系統(tǒng)和多自由系統(tǒng)振動(dòng)特性進(jìn)行了理論研究，應(yīng)用HHT方法對(duì)單自由度系統(tǒng)和多自由度系統(tǒng)的仿真振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，驗(yàn)證了HHT方法提取機(jī)械系統(tǒng)的模態(tài)振動(dòng)成分的有效性。
　　 第三章首先從理論上分析一類典型機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)一簡(jiǎn)支梁的振動(dòng)特性，然后對(duì)其進(jìn)行了有限元模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析和瞬態(tài)動(dòng)力分析，得到了脈沖激勵(lì)下筒支梁各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的瞬態(tài)響應(yīng)。對(duì)所獲取的瞬態(tài)響應(yīng)信號(hào)分別進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?Empirical Mode Decomposit

4、ion，EMD)和集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?EnsembleEmpirical Mode Decomposition，EEMD)處理，再使用希爾伯特變換(HilbertTransform，HT)來識(shí)別各階模態(tài)參數(shù)，取得了較好的識(shí)別效果。
　　 第四章針對(duì)HHT方法識(shí)別機(jī)械系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)時(shí)各個(gè)固有模式函數(shù)(IntrinsicMode Function，IMF)中存在模式混疊現(xiàn)象導(dǎo)致識(shí)別誤差較大的不足，提出了基于EEMD-ICA-HT的模態(tài)參

5、數(shù)識(shí)別技術(shù)，減小了模式混疊造成的不利影響。最后以簡(jiǎn)支梁多個(gè)節(jié)點(diǎn)處的瞬態(tài)響應(yīng)作為觀測(cè)，采用ICA-HT方法對(duì)其進(jìn)行分析，取得了較高的模態(tài)參數(shù)識(shí)別精度。
　　 第五章對(duì)第三章所選取的典型機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了錘擊實(shí)驗(yàn)，開發(fā)了基于HHT方法的模態(tài)參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，用本文提出的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法對(duì)所測(cè)得的簡(jiǎn)支梁瞬態(tài)響應(yīng)進(jìn)行分析處理，提取了系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)，驗(yàn)證了HHT方法用以系統(tǒng)模態(tài)分析的有效性。
　　 第六章對(duì)本文的工作進(jìn)行了總結(jié)，概括了