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一种大跨桥梁涡激振动TMD减振效果评估方法
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作者 盖盼盼 戴军 +3 位作者 徐赵东 毕勤胜 姜文安 管庆松 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1923-1932,共10页
本文考虑桥梁主梁和TMD间的动力相互作用,采用TMD自由振动激发桥梁主梁振动,基于监测的主梁和TMD加速度及TMD行程,提出了一种大跨桥梁涡激振动TMD减振效果评估方法。首先,采用运动学Kalman滤波识别TMD的行程和速度;然后,采用扩展Kalman... 本文考虑桥梁主梁和TMD间的动力相互作用,采用TMD自由振动激发桥梁主梁振动,基于监测的主梁和TMD加速度及TMD行程,提出了一种大跨桥梁涡激振动TMD减振效果评估方法。首先,采用运动学Kalman滤波识别TMD的行程和速度;然后,采用扩展Kalman滤波识别TMD的刚度、阻尼系数、TMD施加于主梁的作用力,进而将运行模态分析转化为试验模态分析;最后,采用传递函数法识别主梁的模态参数,通过求解涡激力-主梁-TMD耦合系统的等效阻尼比,评估大跨桥梁涡激振动TMD减振效果。研究结果表明:所提出的方法能够准确识别TMD施加于主梁的作用力;在TMD调谐状态下,涡激力-主梁-TMD耦合系统的等效阻尼比估计相对误差随TMD阻尼比与初始位移减小而增大、随观测噪声增大而增加,最大相对误差小于12%;所提出的方法既能定量评估大跨桥梁涡激振动TMD减振效果,也能为TMD现场再调谐提供理论支撑。 展开更多
关键词 TMD减振效果评估 卡尔曼滤波 涡激力-桥梁-TMD耦合系统 模态参数估计
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混塔式风力机塔筒有限元模型修正研究
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作者 唐伟伟 徐军 +2 位作者 王丹 贺广零 吴强 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期651-659,共9页
提出了一种基于代理模型与自适应调整方差的混塔式风力机塔筒有限元模型修正方法。首先,运用Markov Chain Monte Carlo(MCMC)算法中的Metropolis-Hastings(MH)抽样技术,对实测频率模型的后验概率密度分布进行求解;其次,提出一种自适应调... 提出了一种基于代理模型与自适应调整方差的混塔式风力机塔筒有限元模型修正方法。首先,运用Markov Chain Monte Carlo(MCMC)算法中的Metropolis-Hastings(MH)抽样技术,对实测频率模型的后验概率密度分布进行求解;其次,提出一种自适应调整MH抽样中建议分布方差的方法,采用Kriging代理模型代替传统的有限元计算,以提高抽样迭代的计算效率,最后,结合实际工程案例进行分析和验证。研究结果表明,相较于传统的MH抽样方法,本文方法提升了模型的修正效率,减小了真实模型与有限元模型之间的误差。 展开更多
关键词 风力机 贝叶斯估计 MCMC算法 代理模型 自适应方差 模态参数
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多点激励模态参数识别方法研究进展 被引量:23
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作者 吕中亮 杨昌棋 +1 位作者 安培文 唐亮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期197-203,共7页
在回顾多点激励模态参数识别方法理论和应用的最新进展基础上,重点针对基于响应数据的多点激励参数识别法在模态参数识别中的应用进行了分析和总结。按对激励信号模型假设不同:基于白噪声的平稳随机激励假设和非平稳随机激励假设下多点... 在回顾多点激励模态参数识别方法理论和应用的最新进展基础上,重点针对基于响应数据的多点激励参数识别法在模态参数识别中的应用进行了分析和总结。按对激励信号模型假设不同:基于白噪声的平稳随机激励假设和非平稳随机激励假设下多点激励模态参数识别技术分别进行深入的讨论。最后,对多点激励参数识别方法的发展前景进行了探讨和展望。 展开更多
关键词 多点激励 模态参数 参数估计 工作模态 随机激励
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商务车白车身试验模态分析研究 被引量:14
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作者 刘焕广 陈朝阳 +1 位作者 谭继锦 张代胜 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1615-1619,共5页
文章简述了试验模态分析的基本理论,针对某商务车白车身说明了模态试验模型的建立原则和测试系统的组建方法;对采集的数据进行了模态参数辨识,掌握了该白车身的结构动态特性;试验结果表明,测试系统组建满足精度要求,参数辨识结果有效可靠。
关键词 白车身 试验模态分析 单点激励 参数辨识
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多自由度系统中标量传递率的不变性及其应用 被引量:5
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作者 张昱 朱彤 周晶 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期151-156,共6页
标量传递率函数描述了多自由度系统中两个自由度的响应之间的关系,随着应用范围的延伸,近年来标量传递率逐渐受到了重视。本文从串联系统出发,证明了多激励作用下多自由度系统中标量传递率在某些条件下具有不变性,提出了该性质的统一的... 标量传递率函数描述了多自由度系统中两个自由度的响应之间的关系,随着应用范围的延伸,近年来标量传递率逐渐受到了重视。本文从串联系统出发,证明了多激励作用下多自由度系统中标量传递率在某些条件下具有不变性,提出了该性质的统一的适用模型,并通过数值方法验证了结论的正确性。在振动台模型实验中的应用表明,该性质可以在实际问题中起到指导作用。 展开更多
关键词 传递率 标量传递率函数 模态参数识别
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用于线性时变结构系统辨识的子空间方法比较研究 被引量:12
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作者 杨利芳 于开平 +1 位作者 庞世伟 邹经湘 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期8-12,共5页
对使用模态试验数据的线性时变机械结构系统的动态模型辨识的整体方法和递推子空间方法,给出了详细的比较。整体方法使用任意的输入输出数据,递推方法包括多输入多输出系统的输出误差状态空间模型的递推方法(MOESP)以及基于子空间的状... 对使用模态试验数据的线性时变机械结构系统的动态模型辨识的整体方法和递推子空间方法,给出了详细的比较。整体方法使用任意的输入输出数据,递推方法包括多输入多输出系统的输出误差状态空间模型的递推方法(MOESP)以及基于子空间的状态空间系统递推辨识方法(4SID)。几种方法的比较是针对带可移动质量的机械臂动力学问题的仿真试验数据进行的。从跟踪能力、噪声敏感度、Hankel矩阵维数以及遗忘因子的选取等几个方面进行了比较,给出了影响算法精度的若干影响因素,以及对不同方法的影响程度。 展开更多
关键词 模态参数估计 递推子空间方法 时变参数 结构系统
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识别时变结构模态参数的改进子空间方法 被引量:24
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作者 庞世伟 于开平 邹经湘 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期184-188,i004,共6页
给出了基于整体数据子空间方法的改进算法,原方法对噪声的影响极为敏感,基于原方法的关键是计算一个与原系统的广义能观阵的特征值相同的矩阵的基本事实,将求矩阵的过程转化为最小二乘的问题,然后用广义能观阵替换输出矩阵,对数据进行滤... 给出了基于整体数据子空间方法的改进算法,原方法对噪声的影响极为敏感,基于原方法的关键是计算一个与原系统的广义能观阵的特征值相同的矩阵的基本事实,将求矩阵的过程转化为最小二乘的问题,然后用广义能观阵替换输出矩阵,对数据进行滤波,从而有效地降低了算法对噪声敏感性,但同时增加了计算量。利用奇异向量矩阵的正交性,将最小二乘问题中求矩阵伪逆的过程简化为求该矩阵的转置,从而降低了计算量,改进后的算法能够在提高算法对噪声的敏感性的同时降低计算量。最后利用改进后的方法辨识出一个两自由度弹簧质量块模型在三种不同的刚度变化形式下的伪模态参数,并通过与使用原方法所得的结果比较,验证了以上结论。 展开更多
关键词 模态参数识别 子空间方法 时变结构系统
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结构物理参数识别的贝叶斯估计马尔可夫蒙特卡罗方法 被引量:12
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作者 李小华 谢礼立 公茂盛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期59-63,共5页
从结构动力特征方程出发,以结构主模态参数为观测量,推得结构物理参数线性回归模型。对该模型应用贝叶斯估计理论得到物理参数后验联合分布,再结合马尔可夫蒙特卡罗抽样方法给出各个物理参数的边缘概率分布和最优估计值,而提出了基于结... 从结构动力特征方程出发,以结构主模态参数为观测量,推得结构物理参数线性回归模型。对该模型应用贝叶斯估计理论得到物理参数后验联合分布,再结合马尔可夫蒙特卡罗抽样方法给出各个物理参数的边缘概率分布和最优估计值,而提出了基于结构主模态参数的结构物理参数识别贝叶斯估计马尔可夫蒙特卡罗方法。对五层剪切型结构的数值研究表明,此方法能够利用少数主模态参数给出结构质量和刚度参数的概率分布和最优识别值,而且在主模态参数较准确时识别误差很小。 展开更多
关键词 物理参数识别 贝叶斯估计 马尔可夫蒙特卡罗方法 模态参数
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基于复模态模型修正方法的磁悬浮轴承支承参数识别 被引量:7
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作者 张保强 郭勤涛 +1 位作者 陈国平 谢振宇 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期748-752,共5页
针对较大阻尼的磁轴承-转子系统,采用复模态模型修正技术,识别其支承刚度和阻尼参数。结合通用有限元软件NASTRAN与工程软件MATLAB,以实际磁轴承-转子系统为例,应用复模态实验数据识别得到了转子悬浮静止时磁轴承的刚度和阻尼参数,使得... 针对较大阻尼的磁轴承-转子系统,采用复模态模型修正技术,识别其支承刚度和阻尼参数。结合通用有限元软件NASTRAN与工程软件MATLAB,以实际磁轴承-转子系统为例,应用复模态实验数据识别得到了转子悬浮静止时磁轴承的刚度和阻尼参数,使得修正后有限元计算与实验数据之间的频率相对误差在10%以内,阻尼比相对误差也得到改善。研究表明,所提出的基于复模态的模型修正方法对具有较大阻尼的磁轴承支承刚度和阻尼参数识别是非常有效的。 展开更多
关键词 复模态 粘性阻尼 磁悬浮轴承 有限元模型修正 参数估计
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基于环境激励的大跨度斜拉桥模态参数和索力识别 被引量:8
10
作者 叶锡钧 颜全胜 +3 位作者 李健 王卫锋 朱添丰 刘明慧 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第16期157-163,共7页
模态参数和索力是评估斜拉桥健康状态的关键参数。建立了崖门大桥的有限元模型并对其进行了基于环境激励的模态测试和拉索振动测试;提出了基于ERA的多参考点稳定图算法,设置不同的参考点,利用自然激励技术结合特征系统实现算法(NExT-ERA... 模态参数和索力是评估斜拉桥健康状态的关键参数。建立了崖门大桥的有限元模型并对其进行了基于环境激励的模态测试和拉索振动测试;提出了基于ERA的多参考点稳定图算法,设置不同的参考点,利用自然激励技术结合特征系统实现算法(NExT-ERA)识别模态参数,通过阻尼比、基于输出矩阵的一致模态指标(CMI_O)和模态置信度(MAC)作为判别标准,识别出崖门大桥的竖向和横向模态参数,通过和增强频域分解法(EFDD)识别结果的比较,可知该算法具有良好的识别效果;分析了斜拉索与主梁的共振频率范围,通过二次拟合识别较长拉索的低阶频率,根据两种不同方法的索力识别结果可知,该桥的索力分布比较均匀对称。 展开更多
关键词 环境激励 斜拉桥 模态参数识别 多参考点稳定图 索力识别
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基于响应传递率的非白随机激励仅输出结构模态参数辨识 被引量:7
11
作者 周思达 刘莉 +1 位作者 杨武 马志赛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第23期47-52,67,共7页
在对工作状态的航天器等结构进行仅输出模态参数辨识时,激励非白造成了无法剔除谐波引起的虚假模态。为解决此问题,该研究对最新的基于结构响应传递率的模态参数辨识方法进行了改进,提出了一种改进的基于多参考点响应传递率的仅输出模... 在对工作状态的航天器等结构进行仅输出模态参数辨识时,激励非白造成了无法剔除谐波引起的虚假模态。为解决此问题,该研究对最新的基于结构响应传递率的模态参数辨识方法进行了改进,提出了一种改进的基于多参考点响应传递率的仅输出模态参数辨识方法。首先,推导了多参考点的结构响应传递率表达式,建立了其左矩阵分式多项式的参数化模型,进而给出了辨识问题的最小二乘估计,利用正则方程Jacobi矩阵的分块性质对最小二乘问题矩阵形式完成了缩减,降低了计算量;然后,通过高维伴随矩阵方法解决了矩阵多项式的特征值求解问题,即多参考多输出的模态参数求解问题,以及通过矩阵伪逆解决了现有方法中载荷工况数与响应点数和参考点数的约束问题;最后,通过两个数值算例对所提方法进行了验证,辨识结果表明:辨识方法能够很好的辨识出结构的模态频率、阻尼比和模态振型,且能够很好的避免激励中含有的谐波分量对辨识结果造成的影响,解决了传统仅输出模态参数辨识中激励非白对辨识结果造成的影响问题。 展开更多
关键词 模态参数辨识 仅输出 响应传递率 非白随机激励
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模糊聚类法在试验模态参数识别分析中的应用 被引量:8
12
作者 姜金辉 陈国平 +1 位作者 张方 张茂争 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期344-347,共4页
为了搜索系统的真实极点,将模糊聚类理论引入试验模态参数分析。根据极点之间内在的亲疏关系,将其合理地聚为若干类,搜索每一类的最佳极点,即系统的真实极点,在稳态图中自动完成真实极点的选择。该方法能够避免人为因素造成的识别误差,... 为了搜索系统的真实极点,将模糊聚类理论引入试验模态参数分析。根据极点之间内在的亲疏关系,将其合理地聚为若干类,搜索每一类的最佳极点,即系统的真实极点,在稳态图中自动完成真实极点的选择。该方法能够避免人为因素造成的识别误差,提高识别结果的可信度。在正交多项式曲线拟合和多参考点最小二乘复频域识别系统中引入该方法,实现了稳态图中极点的自动选择,提供了真实极点选择的一种新思路。通过仿真和实验证明了模糊聚类法对极点选择的可行性和稳定性。 展开更多
关键词 模态参数识别 模糊聚类 稳态图 正交多项式曲线拟合 多参考点最小二乘复频域法
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不确定性参数识别的模态区间逆响应面法 被引量:6
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作者 骆勇鹏 黄方林 +1 位作者 鲁四平 韩建平 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期979-983,共5页
结合模态区间分析及响应面的相关理论,提出一种新的不确定性参数识别方法,即模态区间逆响应面法。首先,以有界区间数来量化结构参数的不确定性,通过合理的实验设计确定样本数据;然后,以响应为输入,设计参数为输出,采用逐步回归分析构造... 结合模态区间分析及响应面的相关理论,提出一种新的不确定性参数识别方法,即模态区间逆响应面法。首先,以有界区间数来量化结构参数的不确定性,通过合理的实验设计确定样本数据;然后,以响应为输入,设计参数为输出,采用逐步回归分析构造设计参数与结构响应的模态区间逆响应面模型,进而直接在模态区间逆响应面模型上进行模态区间运算,即可识别材料参数的变异性区间;最后,采用一组钢板模态实验来验证所提方法的可行性及可靠性。结果表明:所提方法可准确识别钢板材料参数的取值区间,有效地解决多重变量区间运算存在的区间过估计问题,识别过程避免区间迭代优化,具有较高的计算效率。 展开更多
关键词 参数识别 模态区间分析 响应面 不确定性
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基于矩阵分式多项式时变结构模态参数最小二乘辨识 被引量:5
14
作者 周思达 刘莉 +1 位作者 杨武 马志赛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期118-123,共6页
基于时间相关矩阵分式多项式传递函数模型,给出线性时变结构时频域参数化模型。以时频域参数化模型为基础,将现有广泛用于时不变结构模态参数辨识的最小二乘复指数法拓展到时频域,提出基于矩阵分式多项式模型的时频域线性时变结构模态... 基于时间相关矩阵分式多项式传递函数模型,给出线性时变结构时频域参数化模型。以时频域参数化模型为基础,将现有广泛用于时不变结构模态参数辨识的最小二乘复指数法拓展到时频域,提出基于矩阵分式多项式模型的时频域线性时变结构模态参数最小二乘辨识方法;针对时频域最小二乘对计算资源庞大需求问题,给出基于缩减正则方程的最小二乘问题求解方法。通过对两质量连续变化三自由度时变结构仿真算例,说明最小二乘中待估参数约束对模态参数辨识影响,阐述所提线性时变结构模态参数辨识方法特点,说明方法的有效性及潜在实用性。 展开更多
关键词 线性时变结构 模态参数辨识 时频域 最小二乘 矩阵分式多项式
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分段拟合中消除段外模态影响的方法 被引量:4
15
作者 王凤利 马孝江 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期692-696,共5页
在整体正交多项式识别法的基础上,介绍了在分段拟合中消除段外模态影响的方法.通过对拟合频段外的低阶和高阶模态的分析和处理,提出用邻近拟合段前后两个频段中的模态来修正频响数据,并建立了曲线拟合模型.将该方法识别的结果与不考虑... 在整体正交多项式识别法的基础上,介绍了在分段拟合中消除段外模态影响的方法.通过对拟合频段外的低阶和高阶模态的分析和处理,提出用邻近拟合段前后两个频段中的模态来修正频响数据,并建立了曲线拟合模型.将该方法识别的结果与不考虑段外模态影响方法识别的结果相比较,结果表明该方法具有较好的计算精度. 展开更多
关键词 模态分析 参数识别 分段拟合 段外模态
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模态试验法测试焊接残余应力机理分析及模型参数估计 被引量:3
16
作者 甘世明 徐艳文 +1 位作者 韩永全 翟之平 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期34-40,I0005,共8页
为避免残余应力对焊接结构的不利影响,保证其可靠性,需要探究残余应力分布.模态试验法因具有快速和无损的特点,逐渐应用于残余应力测试.为实现模态试验法测试焊接残余应力,通过振动理论分析了模态试验法的机理,获得了薄板焊件中残余应... 为避免残余应力对焊接结构的不利影响,保证其可靠性,需要探究残余应力分布.模态试验法因具有快速和无损的特点,逐渐应用于残余应力测试.为实现模态试验法测试焊接残余应力,通过振动理论分析了模态试验法的机理,获得了薄板焊件中残余应力与固有频率的关系;薄板焊件中的残余拉应力使固有频率减小,残余压应力使固有频率增大.在此基础上,将钻孔法和模态试验相结合,借助数据拟合的方法,估计了模态试验法测试6 mm 7A52铝合金试板VPPA-MIG(variable polarity plasma arc-metal inert gas)复合焊接残余应力的模型参数,确立了固有频率与残余应力的数值关系.依据确立的数值关系,测得了7A52铝合金试板在不同复合焊接参数下的纵向残余应力分布.结果表明,接头各区域的残余应力分布特征与钻孔法测得的结果基本一致,偏差在4%范围之内,估计出的模型参数能够保证模态试验法测试结果的可靠性,实现了焊接残余应力的快速和无损测试. 展开更多
关键词 模态试验 残余应力 固有频率 模型参数估计 变极性等离子弧-熔化极气体保护复合焊接
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基于自适应最稀疏时频分析的结构损伤检测方法 被引量:4
17
作者 杨斌 程军圣 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期640-649,共10页
研究了一种新的自适应时频分析方法——自适应最稀疏时频分析(ASTFA)方法,并将其运用于结构振动响应分析,提出了基于ASTFA的结构损伤检测方法。ASTFA方法在EMD方法和压缩感知的基础上,建立包含所有IMF分量的过完备字典,通过寻找原信号... 研究了一种新的自适应时频分析方法——自适应最稀疏时频分析(ASTFA)方法,并将其运用于结构振动响应分析,提出了基于ASTFA的结构损伤检测方法。ASTFA方法在EMD方法和压缩感知的基础上,建立包含所有IMF分量的过完备字典,通过寻找原信号的最稀疏表示,将信号分解问题转化为非线性优化问题,在目标优化的过程中实现信号的自适应分解,并直接得到各个分量的瞬时频率和瞬时幅值。在介绍ASTFA的基础上,对ASTFA和EMD进行了对比,结果表明了ASTFA方法的优越性。利用ASTFA方法识别了结构的模态参数,提出了基于分量信号瞬时频率和瞬时能量的损伤指标,对结构损伤进行了检测。对实际信号的分析结果表明,ASTFA方法可以有效地应用于结构损伤检测。 展开更多
关键词 结构损伤 自适应最稀疏时频分析 模态参数识别 瞬时频率 瞬时能量
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对模态参数识别的整体正交多项式分段拟合的处理方法 被引量:2
18
作者 王凤利 马孝江 《机床与液压》 北大核心 2003年第1期186-188,191,共4页
在整体正交多项式识别法的基础上,介绍了在分段拟合中消除段外模态影响的方法。通过对拟合频段外的低阶和高 阶模态的分析和处理,提出了用邻近拟合段前后两个频段中的模态来修正频响数据,并建立了曲线拟合模型。将本文的方法识 别结果... 在整体正交多项式识别法的基础上,介绍了在分段拟合中消除段外模态影响的方法。通过对拟合频段外的低阶和高 阶模态的分析和处理,提出了用邻近拟合段前后两个频段中的模态来修正频响数据,并建立了曲线拟合模型。将本文的方法识 别结果与不考虑段外模态影响的方法以及局部识别法识别结果进行了比较,结果表明本文的方法具有较好的计算精度。 展开更多
关键词 正交多项式 模态参数识别 整体识别法 局部识别法 分段拟合
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一种改进的矩阵束模态参数估计方法 被引量:6
19
作者 谭博 侯玉 +1 位作者 郑华 裴承鸣 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期486-490,共5页
矩阵束是一种常用的系统模态参数估计方法,在观测信号信噪比较低的情况下较难取得理想的结果。通过引入随机减量技术来改善实测信号的品质,进而得到了一种改进的矩阵束方法,并应用蒙特卡罗方法对信噪比变化、算法参数影响等计算性能进... 矩阵束是一种常用的系统模态参数估计方法,在观测信号信噪比较低的情况下较难取得理想的结果。通过引入随机减量技术来改善实测信号的品质,进而得到了一种改进的矩阵束方法,并应用蒙特卡罗方法对信噪比变化、算法参数影响等计算性能进行了统计分析。经与传统方法对比,文中所给出的改进矩阵束方法可以有效地提高模态参数估计的精度。 展开更多
关键词 矩阵束 随机减量 蒙特卡罗 模态参数识别
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最小二乘复频域法实复系数矩阵的分析 被引量:5
20
作者 许志杰 吴运新 《噪声与振动控制》 CSCD 2013年第3期21-25,共5页
最小二乘复频域法是近年来提出的频域模态识别的方法,该方法在强阻尼、弱阻尼下都具有很好的识别结果。依据最小二乘复频域法的理论与方法,其系数矩阵有两种形式:实系数矩阵形式、复系数矩阵形式。利用Matlab对最小二乘复频域法进行编程... 最小二乘复频域法是近年来提出的频域模态识别的方法,该方法在强阻尼、弱阻尼下都具有很好的识别结果。依据最小二乘复频域法的理论与方法,其系数矩阵有两种形式:实系数矩阵形式、复系数矩阵形式。利用Matlab对最小二乘复频域法进行编程,并编制交互式的软件界面。指出最小二乘复频域法在两种系数矩阵下的参数设置,以及系统极点的求解修正公式。通过对铝板的实验分析,表明在两种系数矩阵下分析结果的一致性,并且复系数矩阵具有更好的数值条件,同时验证了程序的正确性。 展开更多
关键词 振动与波 模态识别 最小二乘复频域法 系数矩阵 稳态图 交互界面
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