基于變分模態(tài)分解的模態(tài)參數(shù)識(shí)別研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-26 17:20
基于變分模態(tài)分解(VMD),提出一種新的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法:①通過自由振動(dòng)試驗(yàn)或通過隨機(jī)減量法從結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)中獲取結(jié)構(gòu)自由衰減振動(dòng)響應(yīng)(FDR),并采用VMD方法從FDR中分解出結(jié)構(gòu)模態(tài)響應(yīng);②通過經(jīng)驗(yàn)包絡(luò)法(EE)計(jì)算模態(tài)響應(yīng)瞬時(shí)頻率,并通過一種該研究新提出的方法計(jì)算模態(tài)響應(yīng)瞬時(shí)阻尼比;③結(jié)構(gòu)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(yīng)得到。瞬時(shí)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(yàn)算例驗(yàn)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(jìn)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(shí)別具有密集模態(tài)和瞬態(tài)特性的系統(tǒng)。
【文章來源】:振動(dòng)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(gè)自由度處記錄的FDR,可對系統(tǒng)瞬時(shí)模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比分別進(jìn)行識(shí)別,識(shí)別結(jié)果均值如表1所示。可見三個(gè)自由度處的FDR均可準(zhǔn)確的識(shí)別出系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。由于第二個(gè)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(shí)別出模態(tài)2的模態(tài)參數(shù)。圖3 三自由度系統(tǒng)瞬時(shí)模態(tài)頻率及阻尼比
圖2 三自由度系統(tǒng)模態(tài)響應(yīng)表1 三自由度系統(tǒng)瞬時(shí)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(xiàn)】:
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(dòng)軸承故障特征提取[J]. 馬增強(qiáng),張俊甲,張安,阮婉瑩. 振動(dòng)與沖擊. 2018(17)
[2]基于經(jīng)驗(yàn)包絡(luò)法的非線性系統(tǒng)參數(shù)識(shí)別[J]. 張明杰. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]基于遞歸希爾伯特變換的振動(dòng)信號(hào)解調(diào)和瞬時(shí)頻率計(jì)算方法[J]. 胡志祥,任偉新. 振動(dòng)與沖擊. 2016(07)
[4]一種新的估計(jì)瞬時(shí)頻率的方法-經(jīng)驗(yàn)包絡(luò)法[J]. 鄭近德,程軍圣,楊宇. 振動(dòng)與沖擊. 2012(17)
本文編號(hào):3251753
【文章來源】:振動(dòng)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(gè)自由度處記錄的FDR,可對系統(tǒng)瞬時(shí)模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比分別進(jìn)行識(shí)別,識(shí)別結(jié)果均值如表1所示。可見三個(gè)自由度處的FDR均可準(zhǔn)確的識(shí)別出系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。由于第二個(gè)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(shí)別出模態(tài)2的模態(tài)參數(shù)。圖3 三自由度系統(tǒng)瞬時(shí)模態(tài)頻率及阻尼比
圖2 三自由度系統(tǒng)模態(tài)響應(yīng)表1 三自由度系統(tǒng)瞬時(shí)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(xiàn)】:
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(dòng)軸承故障特征提取[J]. 馬增強(qiáng),張俊甲,張安,阮婉瑩. 振動(dòng)與沖擊. 2018(17)
[2]基于經(jīng)驗(yàn)包絡(luò)法的非線性系統(tǒng)參數(shù)識(shí)別[J]. 張明杰. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]基于遞歸希爾伯特變換的振動(dòng)信號(hào)解調(diào)和瞬時(shí)頻率計(jì)算方法[J]. 胡志祥,任偉新. 振動(dòng)與沖擊. 2016(07)
[4]一種新的估計(jì)瞬時(shí)頻率的方法-經(jīng)驗(yàn)包絡(luò)法[J]. 鄭近德,程軍圣,楊宇. 振動(dòng)與沖擊. 2012(17)
本文編號(hào):3251753
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