基于變分模態(tài)分解的模態(tài)參數(shù)識別研究
發(fā)布時間:2021-06-26 17:20
基于變分模態(tài)分解(VMD),提出一種新的結構模態(tài)參數(shù)識別方法:①通過自由振動試驗或通過隨機減量法從結構隨機振動響應中獲取結構自由衰減振動響應(FDR),并采用VMD方法從FDR中分解出結構模態(tài)響應;②通過經驗包絡法(EE)計算模態(tài)響應瞬時頻率,并通過一種該研究新提出的方法計算模態(tài)響應瞬時阻尼比;③結構的模態(tài)振型向量可通過處理所有可用傳感器得到的模態(tài)響應得到。瞬時模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比可以捕獲模態(tài)參數(shù)的任何瞬態(tài)變化。通過一系列數(shù)值和試驗算例驗證了該方法的有效性,突出了該方法的優(yōu)勢,并對該方法抗噪聲性能進行了研究。研究表明,該方法適用于線性和非線性系統(tǒng),且可用于識別具有密集模態(tài)和瞬態(tài)特性的系統(tǒng)。
【文章來源】:振動與沖擊. 2020,39(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
三自由度系統(tǒng)FDR及其幅值譜
根據(jù)三個自由度處記錄的FDR,可對系統(tǒng)瞬時模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比分別進行識別,識別結果均值如表1所示?梢娙齻自由度處的FDR均可準確的識別出系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。由于第二個自由度處的FDR不含模態(tài)2的成分(模態(tài)2的振型為[1.00 0.00 -1.00]T),故根據(jù)該FDR不能識別出模態(tài)2的模態(tài)參數(shù)。圖3 三自由度系統(tǒng)瞬時模態(tài)頻率及阻尼比
圖2 三自由度系統(tǒng)模態(tài)響應表1 三自由度系統(tǒng)瞬時模態(tài)頻率及阻尼比均值Tab.1 Mean values of modal frequencies and damping ratios of 3DOF system 模態(tài) mean[f(t)] mean[ξ(t)] 1st DOF 2ed DOF 3rd DOF 1st DOF 2ed DOF 3rd DOF 1 0.567 0.567 0.568 0.010 0.010 0.010 2 1.006 — 1.006 0.010 — 0.010 3 1.095 1.094 1.095 0.010 0.010 0.010
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于VMD-SVD聯(lián)合降噪和頻率切片小波變換的滾動軸承故障特征提取[J]. 馬增強,張俊甲,張安,阮婉瑩. 振動與沖擊. 2018(17)
[2]基于經驗包絡法的非線性系統(tǒng)參數(shù)識別[J]. 張明杰. 計算力學學報. 2018(01)
[3]基于遞歸希爾伯特變換的振動信號解調和瞬時頻率計算方法[J]. 胡志祥,任偉新. 振動與沖擊. 2016(07)
[4]一種新的估計瞬時頻率的方法-經驗包絡法[J]. 鄭近德,程軍圣,楊宇. 振動與沖擊. 2012(17)
本文編號:3251753
【文章來源】:振動與沖擊. 2020,39(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
三自由度系統(tǒng)FDR及其幅值譜
根據(jù)三個自由度處記錄的FDR,可對系統(tǒng)瞬時模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比分別進行識別,識別結果均值如表1所示?梢娙齻自由度處的FDR均可準確的識別出系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。由于第二個自由度處的FDR不含模態(tài)2的成分(模態(tài)2的振型為[1.00 0.00 -1.00]T),故根據(jù)該FDR不能識別出模態(tài)2的模態(tài)參數(shù)。圖3 三自由度系統(tǒng)瞬時模態(tài)頻率及阻尼比
圖2 三自由度系統(tǒng)模態(tài)響應表1 三自由度系統(tǒng)瞬時模態(tài)頻率及阻尼比均值Tab.1 Mean values of modal frequencies and damping ratios of 3DOF system 模態(tài) mean[f(t)] mean[ξ(t)] 1st DOF 2ed DOF 3rd DOF 1st DOF 2ed DOF 3rd DOF 1 0.567 0.567 0.568 0.010 0.010 0.010 2 1.006 — 1.006 0.010 — 0.010 3 1.095 1.094 1.095 0.010 0.010 0.010
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于VMD-SVD聯(lián)合降噪和頻率切片小波變換的滾動軸承故障特征提取[J]. 馬增強,張俊甲,張安,阮婉瑩. 振動與沖擊. 2018(17)
[2]基于經驗包絡法的非線性系統(tǒng)參數(shù)識別[J]. 張明杰. 計算力學學報. 2018(01)
[3]基于遞歸希爾伯特變換的振動信號解調和瞬時頻率計算方法[J]. 胡志祥,任偉新. 振動與沖擊. 2016(07)
[4]一種新的估計瞬時頻率的方法-經驗包絡法[J]. 鄭近德,程軍圣,楊宇. 振動與沖擊. 2012(17)
本文編號:3251753
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