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题名工况模态分析在低频振荡辨识中的应用初探
被引量：13
- 1
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作者
陈卓
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机构
贵州大学电气工程学院
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出处
《电力系统保护与控制》
EI
CSCD
北大核心
2009年第8期34-37,共4页
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基金
贵州大学青年科学基金项目(2007-017)
贵州省科学技术基金项目(2006-2114)
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文摘
工况模态分析是结构动力学工程模态辨识的前沿课题,初步探讨了这一概念应用于电力系统低频振荡特性在线辨识的可能性。论述了电力系统低频振荡和一般振动力学数学模型的相似性,利用随机子空间算法辨识低频振荡的频率、阻尼和振型。随机子空间算法无须人工激励电力系统,利用日常负荷的随机波动激励系统,通过相量测量单元(PMU)采集发电机功角摇摆轨迹数据,识别电力系统振荡特征参数。在Matlab仿真平台上,通过对一个3机电力系统的实例分析,证明所提方法对振荡频率、阻尼比和振型识别的有效性。
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关键词
工况模态分析
随机子空间法
低频振荡
电力系统
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Keywords
operational modal analysis
stochastic subspace method
low frequency oscillation
power system
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分类号
TM712
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名工况模态分析的EMD方法
被引量：9
- 2
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作者
韩海明
沈涛虹
宋汉文
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机构
复旦大学力学与工程科学系
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2002年第4期69-71,共3页
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基金
国家自然科学基金项目
1 9972 0 1 6
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文摘
EMD(EmpiricalModeDecomposition)算法 1995年由NASA海洋水波实验室提出 ,本质上是一种将时域信号按频率尺度分解的数值算法 ,对于线性时不变系统 ,它可以从时域信号中直接提取具有不同特征时间尺度的内禀模式函数(IMF ,IntrinsicModeFunction) ,分解得到的IMFs之间具有正交性 ,且分解唯一。本文以此为基础 ,将NExT(NaturalExcitationTechnique)方法推广到多点随机激励下的复模态情况 ,对多自由度线性系统实测响应信号的互相关函数进行EMD分解 ,并进而实现模态参数的辨识。
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关键词
工况模态分析
EMD算法
环境激励
参数辨识
多点随机激励
结构动力学
振动
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Keywords
EMD method,ambient excitation,operating modal analysis,parameters identification
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分类号
O324
[理学—一般力学与力学基础]
O327
[理学—一般力学与力学基础]
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题名基于现代谱估计理论的工况模态分析
被引量：9
- 3
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作者
秦飞
宋汉文
王文亮
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机构
复旦大学力学与工程科学系
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2002年第4期72-77,共6页
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基金
国家自然科学基金项目
1 9972 0 1 6
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文摘
大型结构如涡轮发动机、桥梁和濒海建筑等通常都处于变化非常大的一种工作环境之下 ,承受某种随机的环境激励。这时就需要直接利用工况条件下的响应数据提取模态参数。根据环境激励技术 (NExT)的相关理论 ,线性结构中白噪声响应之间的相关函数与系统的脉冲响应函数具有类似的数学表达形式。本文首先将上述结论推广到复模态中 ,然后采用现代谱理论 ,运用谐波恢复的扩充的Prony方法 ,从相关函数中提取环境激励下的结构的模态参数。该方法由于对实模态和复模态进行了统一的处理 ,因而对于实模态和复模态都适用。通过仿真数值算例表明 ,该辨识方法对于环境激励下的系统辨识是合理有效的。
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关键词
现代谱估计理论
工况模态分析
环境激励
Prony谱分析
相关函数
结构振动
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Keywords
modal analysis,ambient excitation,Prony spectral analysis,correlation functions
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分类号
O324
[理学—一般力学与力学基础]
O327
[理学—一般力学与力学基础]
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题名激励中含有谐波成分时的工况模态参数辨识
被引量：3
- 4
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作者
于亮亮
宋汉文
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机构
同济大学航空航天与力学学院
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出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期74-81,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11272235)
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文摘
在实际工程中,工况模态分析(operational modal analysis,OMA)方法得到了广泛应用。当激励中含有谐波并且谐波频率靠近系统固有频率时,可以通过添加极点来修改传统OMA算法以提高模态辨识精度。基于自然激励技术(natural excitation technique),推导了添加极点的理论依据。当系统所受的激励中含有谐波成分时,将其响应的相关函数表示为系统受白噪声激励时响应的相关函数与一系列谐波的叠加。基于传统OMA方法进行模态参数辨识时,谐波不会改变原来系统极点的数学表达,但是当谐波频率靠近系统固有频率时会影响OMA算法对系统固有极点的拟合准确性。在谐波频率己知时,通过添加谐波造成的极点,可以有效提高OMA算法对系统固有频率和阻尼比的辨识精度。通过仿真和实验,进一步验证了所提出的理论。
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关键词
结构振动
参数识别
工况模态分析
环境激励
最小特征系统实现算法
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Keywords
structural vibration
parameter identification
operational modal analysis (OMA)
ambient excitation
eigensystem realization algorithm (ERA)
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分类号
O327
[理学—一般力学与力学基础]
O321
[理学—一般力学与力学基础]
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题名声致振动下铝板的实验模态分析与参数辨识
被引量：1
- 5
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作者
李雷
郭其威
宋汉文
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机构
复旦大学力学与工程科学系
上海宇航系统工程研究所
同济大学航空航天与力学学院
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出处
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2009年第6期105-110,共6页
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基金
国家自然科学基金资助(10772048)
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文摘
对于大型航天器的太阳能帆板,在自由-自由悬挂条件下,由于结构本身的超低频、大位移和局部模态丰富等特点,常规的激励方式有着各种各样的缺点,如:模态识别结果置信度降低,局部模态占优,系统稳定性差等。基于这些困难,针对大型航天器的太阳能帆板的模态分析试验背景,提出一种非接触式声致振动激励方法,设计并构造了矩形铝板承受扬声器激励的实验模型和参数辨识算法,针对实测响应数据进行模态分析,并将其与传统激励方式下的模态分析结果进行对比。该结果对太阳能帆板等大型航天器的模态实验设计与参数识别具有指导意义。
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关键词
振动与波
工况模态分析
声致振动
随机子空间方法
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Keywords
vibration and wave
sound-induced excitation
operational modal analysis
stochastic subspace Identification methods
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分类号
V216.21
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名鱼洗:手―盆―水系统的试验与动力学特征分析
- 6
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作者
姚春斌
宋汉文
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机构
同济大学航空航天与力学学院
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出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2013年第5期19-25,共7页
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基金
国家自然科学基金重点项目(编号:11032009)
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文摘
针对鱼洗的喷水现象,进行了较详细的动力学理论分析和实验研究。首先,对鱼洗进行了充水和无水下双耳悬挂实验模态分析,完整地得到了鱼洗的前十一阶模态频率,振型和阻尼比;其次,进行了鱼洗的手搓喷水实验,通过工况模态分析理论和算法实现,得到了喷水状态的模态参数。与实验模态分析结果的对比,得到了鱼洗喷水态的动力学特征与模态参数一致的结论;第三,进行了激振器共振实验,用激振器对盆-水系统进行固定频率的稳态激励,得到了各阶模态频率下的共振喷水现象,说明鱼洗在共振激励下可以喷水,且喷水态动力学参数也与模态参数相一致。
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关键词
振动与波
鱼洗
模态分析
工况模态分析
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Keywords
vibration and wave
fish washbasin
modal analysis
operational modal analysis
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分类号
O322
[理学—一般力学与力学基础]
TH213.3
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名倒频谱编辑法在含转子结构运行模态参数辨识中的应用
- 7
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作者
陈伟
顾晓华
张永强
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机构
中国航发商用航空发动机有限责任公司
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第18期268-275,共8页
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文摘
工况模态分析或称运行模态分析,通常假设结构所受载荷为白噪声,响应谱中峰值皆由结构模态导致。然而机械系统通常含有转子部件,在运行状态下测量响应中周期性谐波或其倍频响应占据主导,加剧了工况下模态参数辨识的难度。针对上述问题,该文提出了基于倒频谱编辑的工况模态参数辨识方法,识别测量响应中的谐波及其倍频响应并在参数辨识前去除其对模态参数提取的影响。所提方法适用于多谐波激励、谐波频率与结构模态频率重叠、慢变谐波等情况,通过三自由系统算例、自由边界钢梁试验和某型航空发动机试车实测数据验证了方法的可靠性。
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关键词
工况模态分析
转子结构
谐波
倒频谱
参数辨识
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Keywords
operational modal analysis
rotor structures
harmonics
cepstrum editing
parameter identification
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分类号
TH212
[机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名环境激励下脉冲响应函数与相关函数的关系
被引量：8
- 8
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作者
于亮亮
宋汉文
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机构
同济大学航空航天与力学学院
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出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2017年第3期14-18,36,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11272235)
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文摘
单位脉冲响应函数中包含了系统所有的动力特性参数,提取系统的单位脉冲函数或频率响应函数是获取系统动态特性参数、进行系统辨识以及对系统进行健康监测与精确控制的前提。在受环境激励的系统中,由于激励无法直接测量,导致单位脉冲响应函数无法直接获取。在自然激励技术(natural excitation technique)的基础上,基于复模态系统的多输入多输出位移响应,讨论了环境激励下系统单位脉冲响应函数与响应的相关函数之间的关系。基于实模态系统并将质量矩阵进一步假设为对角矩阵,辨识出系统所受环境激励的强度分布。根据辨识的模态参数以及环境激励的强度,由响应的相关函数重构了系统的单位脉冲响应函数。最后通过仿真进一步验证了文中的结论。
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关键词
振动与波
工况模态分析
环境激励
相关函数
脉冲响应函数
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Keywords
vibration and wave
operational modal analysis (OMA)
ambient excitation
correlation function
impulse response function (IRF)
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分类号
O321
[理学—一般力学与力学基础]
O327
[理学—一般力学与力学基础]
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题名自然激励技术在时延相关白噪声激励系统中的应用
被引量：2
- 9
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作者
纪红刚
宋汉文
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机构
广东省珠海市质量计量监督检测所
同济大学航空航天与力学学院
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出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2017年第6期211-215,共5页
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文摘
工况模态分析(operational modal analysis,OMA)是一种只基于输出数据进行系统模态参数辨识的技术。由于系统所受激励未知,通常假设其为互不相关的白噪声。自然激励技术(natural excitation technique,NExT)正是一种基于该假设的从响应数据中提取自由衰减信号的高效方法。然而对于真实工况,系统所受激励之间互不相关的假设过于严格,例如行驶的车辆等所受激励为时间延迟相关的白噪声。针对这类情况,基于复模态系统讨论NExT理论的适用性。结果表明,NExT是否适用取决于从相关函数中截取的用来进行OMA分析的数据段的位置,当数据段位于T>ε区间内,NExT是适用的。在ε已知的情况下,可以基于NExT对系统进行工况模态分析。最后通过仿真进一步验证该结论。
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关键词
振动与波
工况模态分析
自然激励技术
脉冲响应函数
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Keywords
vibration and wave
operational modal analysis(OMA)
natural excitation technique(NExT)
correlation function
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分类号
O321
[理学—一般力学与力学基础]
O327
[理学—一般力学与力学基础]
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题名基于DIC实验的空间域信号去噪方法研究
被引量：1
- 10
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作者
朱海华
孟帆
宋汉文
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机构
同济大学航空航天与力学学院
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出处
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2021年第1期71-76,88,共7页
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基金
国家自然科学基金面上资助项目(11872047)。
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文摘
通过二维傅里叶连续延拓联合波数域低通滤波的方法,对数字图像相关测量所得位移场进行去噪重构,通过对薄板结构的工况模态分析,验证空间域信号去噪方法的有效性。数字图像相关方法测量结果为结构表面的全场位移响应,因相机本底噪声等因素的影响,由此在位移场测量结果中引入的空间域噪声不可忽略。通过对去噪重构后的时序位移场进行互相关函数计算,使用ERA算法辨识得到薄板的前5阶模态参数,与有限元计算模态结果吻合良好。
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关键词
声学
数字图像相关
傅里叶连续延拓
波数域
空间去噪
工况模态分析
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Keywords
acoustics
digital image correlation(DIC)
Fourier continuation
wavenumber domain
spatial noise elimination
operational modal analysis
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分类号
O321
[理学—一般力学与力学基础]
TN911
[电子电信—通信与信息系统]
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