發(fā)布時(shí)間：2023-01-15 11:37

　　環(huán)境激勵(lì)下建筑結(jié)構(gòu)工作模態(tài)參數(shù)識(shí)別問題是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問題。本文研究了基于希爾伯特振動(dòng)分解（Hilbert Vibration Decomposition,縮寫為HVD）的環(huán)境激勵(lì)下建筑結(jié)構(gòu)工作模態(tài)參數(shù)識(shí)別問題,編制了基于HVD的環(huán)境激勵(lì)下建筑結(jié)構(gòu)工作模態(tài)參數(shù)識(shí)別技術(shù)分析程序,其主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）提出逆置法實(shí)現(xiàn)無限脈沖濾波器（IIR）實(shí)現(xiàn)濾波器零相位,提出自適應(yīng)波形匹配邊界延拓法改善邊界效應(yīng)的影響;應(yīng)用它們改進(jìn)了HVD和最小二乘復(fù)指數(shù)模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法,采用改進(jìn)的方法有效地識(shí)別了沖擊激勵(lì)下結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)。（2）提出基于HVD和隨機(jī)減量方法模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法,即將環(huán)境激勵(lì)下建筑結(jié)構(gòu)的任意單點(diǎn)振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)作為分析信號(hào),應(yīng)用希爾伯特振動(dòng)分解將分析信號(hào)分解為若干個(gè)包含結(jié)構(gòu)模態(tài)信息的信號(hào),再利用隨機(jī)減量技術(shù)提取自由衰減信號(hào),應(yīng)用最小二乘復(fù)指數(shù)法識(shí)別結(jié)構(gòu)的各階模態(tài)頻率和阻尼比。對(duì)五層框架結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別,結(jié)果表明頻率識(shí)別精度高,誤差控制在5%以內(nèi),與地震波激勵(lì)下得到精度相當(dāng),阻尼識(shí)別中白噪聲激勵(lì)下獲得的精度高,誤差控制在5%以內(nèi),地震波激勵(lì)下結(jié)構(gòu)阻尼識(shí)別誤差在工程可接受范圍內(nèi)。對(duì)12層混凝土... 

【文章頁(yè)數(shù)】：120 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景、目的和意義
    1.2 環(huán)境激勵(lì)下結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別技術(shù)
    1.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別方法及國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究現(xiàn)狀
        1.3.1 頻域識(shí)別方法
        1.3.2 時(shí)域識(shí)別方法
        1.3.3 時(shí)頻分析識(shí)別方法
    1.4 本文的主要工作
第2章 希爾伯特振動(dòng)分解
    2.1 引言
    2.2 HVD原理
        2.2.1 希爾伯特變換和解析信號(hào)構(gòu)造
        2.2.2 幅值最大諧波分量瞬時(shí)頻率的估計(jì)
        2.2.3 幅值和相位同步檢測(cè)原理
        2.2.4 迭代運(yùn)算
        2.2.5 HVD算法流程圖
        2.2.6 數(shù)值算例
    2.3 濾波技術(shù)
        2.3.1 濾波器線性相位
        2.3.2 有限脈沖濾波器
        2.3.3 無限脈沖濾波器
        2.3.4 平滑濾波器
        2.3.5 三種濾波器的比較
    2.4 希爾伯特振動(dòng)分解性質(zhì)
    2.5 希爾伯特振動(dòng)分解邊界效應(yīng)與改進(jìn)
        2.5.1 鏡像對(duì)稱邊界延拓
        2.5.2 自適應(yīng)波形匹配邊界延拓法
    2.6 基于希爾伯特振動(dòng)分解的結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別
    2.7 本章小結(jié)
第3章 基于HVD和隨機(jī)減量方法模態(tài)參數(shù)識(shí)別
    3.1 前言
    3.2 隨機(jī)減量技術(shù)
        3.2.1 隨機(jī)減量法的數(shù)學(xué)理論
    3.3 參數(shù)識(shí)別
    3.4 算例
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于HVD和自然激勵(lì)技術(shù)模態(tài)參數(shù)識(shí)別
    4.1 前言
    4.2 自然激勵(lì)技術(shù)
        4.2.1 自然激勵(lì)技術(shù)的數(shù)學(xué)理論
    4.3 參數(shù)識(shí)別
    4.4 算例
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于HVD的隨機(jī)子空間法
    5.1 引言
    5.2 基于協(xié)方差驅(qū)動(dòng)的隨機(jī)子空間數(shù)學(xué)模型
        5.2.1 隨機(jī)子空間算法有關(guān)的幾個(gè)特殊矩陣
        5.2.2 協(xié)方差Toeplitz矩陣奇異值分解
        5.2.3 系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)識(shí)別
        5.2.4 穩(wěn)定圖
        5.2.5 基于協(xié)方差驅(qū)動(dòng)的隨機(jī)子空間系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)識(shí)別步驟
    5.3 基于HVD的隨機(jī)子空間參數(shù)識(shí)別
    5.4 算例
    5.5 三種識(shí)別方法結(jié)果比較
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于ARMA模型的橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)辨識(shí)研究[J]. 趙瑜,薛白,張建偉.  華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[2]改進(jìn)的HVD方法在轉(zhuǎn)子故障診斷中的應(yīng)用[J]. 唐貴基,龐彬.  電機(jī)與控制應(yīng)用. 2015(02)
[3]希爾伯特振動(dòng)分解在滾動(dòng)軸承故障診斷中應(yīng)用[J]. 朱可恒,宋希庚,薛冬新.  振動(dòng)與沖擊. 2014(14)
[4]基于自然激勵(lì)技術(shù)和HHT變換的重力壩模態(tài)分析[J]. 譙雯,羅佩,劉國(guó)明.  水利學(xué)報(bào). 2014(08)
[5]環(huán)境激勵(lì)下結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法綜述[J]. 劉宇飛,辛克貴,樊健生,崔定宇.  工程力學(xué). 2014(04)
[6]基于改進(jìn)PSO算法對(duì)ARMA模型定階新方法[J]. 孫汝儒,肖迪.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(12)
[7]大型橋梁健康監(jiān)測(cè)研究動(dòng)態(tài)與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 賈亞平,浣石.  四川建材. 2013(04)
[8]基于希爾波特—黃變換（HHT）的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別[J]. 劉俊斐,宋崢嶸,陳超艷,曲延濤,李強(qiáng).  中國(guó)海洋平臺(tái). 2012(S1)
[9]基于希爾伯特振動(dòng)分解的心音身份識(shí)別算法[J]. 任方琴,趙治棟.  杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]柔性橋塔結(jié)構(gòu)環(huán)境振動(dòng)測(cè)試研究[J]. 鄧苗毅,魏保立.  西部交通科技. 2011(12)

博士論文
[1]海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)識(shí)別的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李萍.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[2]隨機(jī)子空間方法在橋梁模態(tài)參數(shù)識(shí)別中的應(yīng)用研究[D]. 常軍.同濟(jì)大學(xué) 2006
[3]HHT方法在兩自由度體系動(dòng)力響應(yīng)特征分析中的應(yīng)用研究[D]. 郭淑卿.天津大學(xué) 2006
[4]土木工程結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別[D]. 禹丹江.福州大學(xué) 2006

碩士論文
[1]環(huán)境激勵(lì)下工程結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)辨識(shí)研究[D]. 李華新.重慶大學(xué) 2013
[2]基于環(huán)境振動(dòng)模態(tài)參數(shù)識(shí)別隨機(jī)子空間方法與應(yīng)用[D]. 周晶.蘭州理工大學(xué) 2008
[3]ARMA模型的幾種定階方法[D]. 朱明英.東北師范大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3730998