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基于随机子空间法的振动台试验模态参数识别——以超高层建筑缩尺模型为例
1
作者 张国伟 李建赢 +2 位作者 张宏 秦昌安 杨昕雨 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第7期17-25,共9页
白噪声激励是振动台试验获取模态参数常用的识别方法,但其长时间激励可能对主频较低(如缩尺超高层)的模型造成轻微损伤,间接影响后续地震波工况抗震性能的计算。针对这一问题,该文在振动台试验的地震波工况中,基于随机子空间法识别了模... 白噪声激励是振动台试验获取模态参数常用的识别方法,但其长时间激励可能对主频较低(如缩尺超高层)的模型造成轻微损伤,间接影响后续地震波工况抗震性能的计算。针对这一问题,该文在振动台试验的地震波工况中,基于随机子空间法识别了模型的模态参数,并与对应震级后的白噪声工况结果进行对比分析。试验现象及数据分析结果表明,在7度小震、中震及大震的地震波工况下,随机子空间法能够稳定、有效识别缩尺超高层建筑结构模型的模态参数,为同类模型振动台试验的模态参数识别研究提供了方法借鉴。 展开更多
关键词 模态参数识别 随机子空间法 超高层缩尺模型 相似关系 振动台试验
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抵抗低频高能噪声影响的海上风电结构模态参数识别方法研究
2
作者 董霄峰 时泽坤 彭泓浩 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期214-222,265,共10页
模态参数是体现海上风电结构运行安全状态的关键指标,然而复杂多变的海洋环境会导致实测振动信号中混有大量低频高能噪声,严重影响模态识别精度。为实现海上风电结构模态参数的准确识别,提出一种能够抵抗低频高能噪声影响的模态参数识... 模态参数是体现海上风电结构运行安全状态的关键指标,然而复杂多变的海洋环境会导致实测振动信号中混有大量低频高能噪声,严重影响模态识别精度。为实现海上风电结构模态参数的准确识别,提出一种能够抵抗低频高能噪声影响的模态参数识别方法(CEEMDAN-VMD-SSI,CVS)。首先,利用完全自适应噪声集合经验模态分解法(complementary ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, CEEMDAN)滤除原始信号中的高频噪声;随后,通过麻雀优化算法(sparrow’s optimization algorithm, SSA)以最小包络熵作为适应度函数迭代计算自适应确定变分模态分解法(variational mode decomposition, VMD)的信号分解层数K和惩罚因子α,实现信号的VMD自适应优化分解以剔除低频高能噪声影响;最后,再采用随机子空间方法实现信号中模态参数的识别提取。研究分别针对构造仿真含噪信号和原型观测信号开展了识别效果对比验证。结果表明:相比于传统模态识别方法,CVS方法在信噪比、波形相似系数、相对误差等参数方面具有更好的有效性和精确性;同时,该方法对实测信号的处理能力强,降噪效果好,能够准确识别结构固有频率、叶轮转动频率(1P)和叶片扫掠频率(3P),具有良好的工程适用性,为后续基于实测数据开展海上风电结构模态参数识别与运行安全评价提供了新思路。 展开更多
关键词 海上风电 模态参数识别 低频高能噪声 完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN) 变分模态分解法(VMD)
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基于降阶Koopman理论的金属结构模态参数识别方法
3
作者 舒亮 党章 +1 位作者 吕勇 余震 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第3期199-207,共9页
本文提出一种降阶Koopman方法用于提取金属结构的模态参数。首先介绍基本Koopman理论及Koopman-A算法,通过单自由度振动系统来论证Koopman-A算法在结构振动领域的适用性。Koopman-A算法虽然能有效提取出单自由度振动系统的固有频率及阻... 本文提出一种降阶Koopman方法用于提取金属结构的模态参数。首先介绍基本Koopman理论及Koopman-A算法,通过单自由度振动系统来论证Koopman-A算法在结构振动领域的适用性。Koopman-A算法虽然能有效提取出单自由度振动系统的固有频率及阻尼比,但对噪声的鲁棒性较差且无法识别干扰模态。为此提出Koopman-SVD(奇异值分解)降阶算法对Koopman-A算法进行改进,使用SVD替换Koopman-A算法的Krylov子空间迭代过程,通过奇异值阈值筛除干扰模态。通过构建固定梁实验装置,从识别精度和模态筛选能力两个方面来分析评价Koopman-SVD降阶算法和Koopman-A算法对于工况条件下金属结构模态参数的识别能力。结果表明,Koopman-SVD降阶算法适用于金属结构的模态参数识别,相比于Koopman-A算法性能更优,其作为一种结构模态参数分析方法具有很大的发展潜力。 展开更多
关键词 模态参数识别 Koopman理论 金属结构 降阶算法 奇异值分解
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单点冲击荷载下快速贝叶斯FFT模态参数识别
4
作者 李宾宾 刘亚飞 +1 位作者 王佩祥 郭善知 《振动与冲击》 北大核心 2025年第10期1-9,共9页
冲击振动测试因其使用方便、成本低,且单次冲击能同时激发多阶模态等特点,被广泛应用于模态分析中。为实现冲击振动测试中模态参数识别的高效求解和不确定性分析,提出一种快速贝叶斯快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)模态参... 冲击振动测试因其使用方便、成本低,且单次冲击能同时激发多阶模态等特点,被广泛应用于模态分析中。为实现冲击振动测试中模态参数识别的高效求解和不确定性分析,提出一种快速贝叶斯快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)模态参数识别方法。该研究从频域结构振动方程入手,构建似然函数,基于拉普拉斯逼近算法以高斯概率分布形式近似求解模态参数的后验概率分布。首先,求得各模态参数的梯度并利用坐标下降法最小化负对数似然函数(negative log likelihood function,NLLF),此时得到的模态参数值即为后验均值;然后,基于矩阵代数手段,求得NLLF在后验均值处的二阶导数矩阵,其逆矩阵给出模态参数的后验协方差矩阵;最后,通过数值模拟和实验室测试数据验证该算法的准确性和高效性,以及相对于基于环境激振测试和自由振动测试的优越性。 展开更多
关键词 冲击振动测试 贝叶斯方法 试验模态分析 模态参数识别 不确定性量化
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环境激励下的Bayesian SFFT模态参数识别法及不确定性量化研究
5
作者 郭琦 张卓 蒲广宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期194-202,共9页
针对传统Bayesian模态参数识别方法存在识别结果不确定性和量化指标单一的问题,提出了贝叶斯缩放快速傅里叶变换(Bayesian scaled fast Fourier transform,Bayesian SFFT)模态参数识别法,通过求解四维数值的优化,得到模态参数的最佳估值... 针对传统Bayesian模态参数识别方法存在识别结果不确定性和量化指标单一的问题,提出了贝叶斯缩放快速傅里叶变换(Bayesian scaled fast Fourier transform,Bayesian SFFT)模态参数识别法,通过求解四维数值的优化,得到模态参数的最佳估值,并采用蒙特卡罗抽样的方法得到后验协方差矩阵和信息熵,实现对识别结果进行双重不确定性量化的目的。最后,通过数值模拟与工程应用验证了该方法的有效性,并研究了频带宽度系数k对识别结果的影响以及对比了变异系数与信息熵的量化效果。结果表明,将频带宽度系数k限制在7~9之间能够确保误差与不确定性的平衡;在阻尼比识别结果的量化中,信息熵的量化效果优于变异系数的量化效果。 展开更多
关键词 模态参数识别 不确定性量化 贝叶斯缩放快速傅里叶变换(Bayesian SFFT) 蒙特卡罗抽样 频带宽度系数 变异系数 信息熵
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基于复杂度追踪的模态参数识别方法对比研究
6
作者 胡志祥 黄磊 +1 位作者 郅伦海 胡峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期22-31,共10页
复杂度追踪(complexity pursuit, CP)是求解振动信号盲源分离(blind source separation, BSS)问题的一类经典方法。用复杂度追踪估计解混矩阵主要有基于源信号复杂度计算的梯度下降(complexity pursuit-gradient descent, CP-GD)算法和... 复杂度追踪(complexity pursuit, CP)是求解振动信号盲源分离(blind source separation, BSS)问题的一类经典方法。用复杂度追踪估计解混矩阵主要有基于源信号复杂度计算的梯度下降(complexity pursuit-gradient descent, CP-GD)算法和基于时间可预测度的广义特征值分解(temporal predictability-generalized eigenvalue decomposition, TP-GED)算法。当前,这两种算法的关联性与算法性能尚缺乏研究,因此对这两种算法的等价性和计算性能进行了研究。首先,给出CP-GD和TP-GED两种算法的具体理论及算法流程;其次,利用二、三自由度振动系统直观地展示并对比解混向量对应的源信号复杂度及可预测度的变化规律;最后,通过对多工况下多自由度系统的模态参数识别算例,对比研究两种算法的精度及计算量。研究结果表明:在低阻尼比及高信噪比条件下,两种方法得到的解混矩阵是相同的;考虑到计算信号复杂度和梯度下降较为耗时,CP-GD算法计算代价要高于TP-GED算法。 展开更多
关键词 盲源分离(BSS) 模态参数识别 柯尔莫哥洛夫复杂度 时间可预测度(TP) 梯度下降(GD) 广义特征值分解(GED)
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结构运营模态参数识别的稀疏分量分析新方法
7
作者 刘迅 卓卫东 +1 位作者 何肖斌 张培旭 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第5期1008-1016,共9页
结合时频掩码技术和模糊C均值聚类,提出一种结构运营模态参数识别新方法。该方法根据结构振动响应的能量信息建立时频掩码,通过时频掩码求解结构模态响应,采用单自由度模态参数识别技术从模态响应中识别模态频率和阻尼比。结构振动响应... 结合时频掩码技术和模糊C均值聚类,提出一种结构运营模态参数识别新方法。该方法根据结构振动响应的能量信息建立时频掩码,通过时频掩码求解结构模态响应,采用单自由度模态参数识别技术从模态响应中识别模态频率和阻尼比。结构振动响应能量峰值处的时频系数被依次提取,经单源点检测后采用模糊C均值聚类对其聚类,将第一个聚类中心作为模态振型。通过数值案例和框架结构试验验证所提方法的有效性。结果表明,所提方法具有良好的模态参数识别精度和噪声鲁棒性。 展开更多
关键词 运营模态参数识别 盲源分离 稀疏分量分析 时频掩码 聚类方法
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车辆匀速过桥时桥梁动态响应特征及其模态参数识别研究
8
作者 陈诗璇 封周权 +3 位作者 宁立 华旭刚 许有胜 何晓晖 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期22-28,109,共8页
为揭示车辆荷载作用下桥梁动态响应规律及其动力特性,通过数值模拟方法对移动车辆作用下的桥梁振动响应及其模态参数识别进行研究。基于车辆与桥梁耦合系统的运动方程通过ANSYS建立简支梁及四自由度车辆的有限元模型,完成模态分析后计... 为揭示车辆荷载作用下桥梁动态响应规律及其动力特性,通过数值模拟方法对移动车辆作用下的桥梁振动响应及其模态参数识别进行研究。基于车辆与桥梁耦合系统的运动方程通过ANSYS建立简支梁及四自由度车辆的有限元模型,完成模态分析后计算不同参数条件(车速、粗糙度、车重)下的桥梁振动响应,分析表明:车辆匀速过桥时,在车速为10~30 km/h区间内桥梁位移响应存在最大值,加速度响应随车速增加而增大;位移和加速度响应均随着路面粗糙度增加而增大;相比动态成分,位移响应拟静态成分受车重影响较大。对全程振动响应和自由振动响应数据,分别采用解析模式分解(Analytical Mode Decomposition,AMD)结合随机子空间识别(Stochastic Subspace Identification,SSI)和基于特征值分解的算法识别桥梁的模态参数。结果表明:车速为10~30 km/h时识别的频率、阻尼比更加准确。因此采用移动车辆对桥梁进行动力激振试验时,应根据识别的模态特征选择合适的车速。研究成果可为实际工程移动车辆激振动力试验的实施提供理论参考。 展开更多
关键词 振动与波 车致振动 有限元分析 动力响应 自由振动 模态参数识别
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泄洪激励下高拱坝模态参数识别研究 被引量：23
9
作者 练继建 张建伟 +1 位作者 李火坤 马斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期101-105,共5页
模态参数的准确识别是对在线结构进行健康监测和损伤诊断的难点和核心之一。以拉西瓦拱坝水弹性模型为工程背景,对拱坝的模态参数进行时域识别。针对时域法所面临的噪声干扰以及由它引起的虚假模态识别与剔除和模型定阶问题,用小波技术... 模态参数的准确识别是对在线结构进行健康监测和损伤诊断的难点和核心之一。以拉西瓦拱坝水弹性模型为工程背景,对拱坝的模态参数进行时域识别。针对时域法所面临的噪声干扰以及由它引起的虚假模态识别与剔除和模型定阶问题,用小波技术对时域信号进行了消噪处理,综合自然激励技术和特征系统实现算法对环境激励下的拱坝结构进行模态参数识别,并用模态置信因子对虚假模态进行剔除。引入奇异熵的概念,建立了用奇异熵增量来实现系统定阶的方法和过程,研究表明,该方法得到的系统阶次有效可靠,使得定阶的界线更加清晰和稳定,避免了其它时域算法对系统定阶的盲目性,提高了数据处理和模态参数识别的速度。 展开更多
关键词 模态参数识别 特征系统实现算法 奇异熵增量 定阶 小波分析
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利用小波去噪和HHT的模态参数识别 被引量：23
10
作者 汤宝平 何启源 +1 位作者 蒋恒恒 陆冬 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期197-200,共4页
提出了基于小波去噪和HHT的模态参数识别方法,以改善模态参数识别的精度。该方法先利用小波进行信号去噪,克服噪声对EMD分解的影响,以减少EMD分解过程的计算量和分解层数,对去噪后的信号进行EMD分解提取单模态的自由响应,然后利用自由... 提出了基于小波去噪和HHT的模态参数识别方法,以改善模态参数识别的精度。该方法先利用小波进行信号去噪,克服噪声对EMD分解的影响,以减少EMD分解过程的计算量和分解层数,对去噪后的信号进行EMD分解提取单模态的自由响应,然后利用自由响应的Hilbert变换识别模态固有频率和阻尼比。利用该方法对某振动台简支梁系统进行了模态参数识别,结果表明在噪声干扰下,该方法识别模态参数的精度较高,特别是阻尼比识别精度高。 展开更多
关键词 小波去噪 自由响应 模态参数识别 HHT
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基于复Morlet小波变换的大跨空间结构模态参数识别研究 被引量：16
11
作者 滕军 朱焰煌 +4 位作者 周峰 李惠 欧进萍 傅学怡 顾磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期25-29,共5页
探讨了基于复Morlet小波变换的结构频率及阻尼比的识别方法,推导了基于小波变换系数的振型识别原理。为提高识别密集模态的精度,提出了基于最小标准差的小波中心频率及带宽的自适应选择方法。针对大跨空间结构具有低频密集模态以及难以... 探讨了基于复Morlet小波变换的结构频率及阻尼比的识别方法,推导了基于小波变换系数的振型识别原理。为提高识别密集模态的精度,提出了基于最小标准差的小波中心频率及带宽的自适应选择方法。针对大跨空间结构具有低频密集模态以及难以实现用力锤或激振器来激励等特点,提出了自然激励法与小波变换相结合的模态参数识别方法。数值仿真及奥运场馆国家游泳中心现场实测数据分析表明,基于复Morlet小波变换的方法能有效识别低频密集模态参数。 展开更多
关键词 复Morlet小波变换 模态参数识别 密集模态 最小标准差
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环境激励下桥梁结构模态参数识别方法的研究 被引量：30
12
作者 姜浩 郭学东 杨焕龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期126-128,172,共4页
研究了在环境激励下对桥梁结构进行模态参数识别的一种时域联合算法:自然环境激励技术(NExT)和特征系统实现算法(ERA)的结合(简称NExT/ERA法)。通过对某一预应力混凝土连续梁桥结构的仿真,其中考虑了利用加速度信号、外界白噪声因素的影... 研究了在环境激励下对桥梁结构进行模态参数识别的一种时域联合算法:自然环境激励技术(NExT)和特征系统实现算法(ERA)的结合(简称NExT/ERA法)。通过对某一预应力混凝土连续梁桥结构的仿真,其中考虑了利用加速度信号、外界白噪声因素的影响,验证了方法的有效性,并指出NExT/ERA法适合于环境振动下桥梁结构的监测、诊断。 展开更多
关键词 桥梁结构 模态参数识别 环境激励 自然环境激励技术 特征系统实现算法
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环境激励下结构模态参数识别的改进ITD法 被引量：28
13
作者 杨佑发 李帅 李海龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期194-199,共6页
结合随机子空间法(SSI)提出了环境激励下结构模态参数识别的改进ITD法。随机子空间法的识别精度高,其中数据的协方差计算可以保留原始数据中的所有信息,同时去除了噪声,得到的Toeplitz矩阵中的数据可以作为ITD法的输入数据,这样ITD法不... 结合随机子空间法(SSI)提出了环境激励下结构模态参数识别的改进ITD法。随机子空间法的识别精度高,其中数据的协方差计算可以保留原始数据中的所有信息,同时去除了噪声,得到的Toeplitz矩阵中的数据可以作为ITD法的输入数据,这样ITD法不再需要采用随机减量法或者自然激励技术(NExT法)进行前处理,从而避免了这两种前处理方法的不准确性带来的误差。通过环境振动下四层钢框架模型试验的位移响应,对提出的改进ITD法进行了验证。与ITD法相比,改进的ITD法明显提高了对频率和阻尼比等结构模态参数的识别精度,表明改进ITD法可应用于结构的模态参数识别;与SSI法相比,改进ITD法精度没有降低,同时缩短了计算时间,这将为该方法应用到结构的实时监测提供了可能。 展开更多
关键词 环境激励 模态参数识别 改进ITD法 模型试验
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环境激励下基于小波变换和奇异值分解的结构模态参数识别 被引量：11
14
作者 闵志华 孙利民 +1 位作者 孙智 淡丹辉 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期142-149,共8页
采用小波变换和奇异值分解相结合的方法对环境激励下结构的模态参数进行识别。首先对环境激励下的时不变结构的加速度响应进行协方差分析得到时域协方差响应,利用小波变换将协方差响应转换到时/频域中,沿每一个尺度点提取协方差响应的... 采用小波变换和奇异值分解相结合的方法对环境激励下结构的模态参数进行识别。首先对环境激励下的时不变结构的加速度响应进行协方差分析得到时域协方差响应,利用小波变换将协方差响应转换到时/频域中,沿每一个尺度点提取协方差响应的小波系数阵,然后对提取的小波系数阵进行奇异值分解得到奇异值和奇异向量,最后从重构的奇异值和奇异向量中识别出结构的模态参数。文章通过3自由度系统数值算例分析了该方法的抗噪性能,结果表明该方法具有很好的抗噪能力,在15 dB噪声干扰下能够稳定和准确地识别出结构的模态参数,且比直接用小波变换方法识别的结果更准确;并通过东海大桥主航道斜拉桥模态参数识别的例子进一步验证该方法的实际应用可行性。 展开更多
关键词 模态参数识别 小波变换 奇异值分解 抗噪性
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模态参数识别中频响函数估计的最小二乘优化 被引量：11
15
作者 陆冬 汤宝平 +1 位作者 何启源 魏玉果 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期6-10,共5页
模态参数识别的精度将会直接影响到机械结构系统动力特性分析的质量,而频响函数的估计精度对模态参数识别精度影响很大.工程中通常借助FFT采用功率谱平均估计频响函数.由于FFT过程中截断及舍入等误差的存在以及噪声的影响不能完全克服,... 模态参数识别的精度将会直接影响到机械结构系统动力特性分析的质量,而频响函数的估计精度对模态参数识别精度影响很大.工程中通常借助FFT采用功率谱平均估计频响函数.由于FFT过程中截断及舍入等误差的存在以及噪声的影响不能完全克服,采用此方法估计的频响函数来识别模态参数,其精度受到影响.因此,在分析频响函数的理论值与功率谱平均估计值的误差函数的基础上,应用最小二乘法对频响函数的估计进行优化.通过实测试验对该方法的有效性进行了验证.试验结果表明:采用优化后的频响函数识别的阻尼固有频率和阻尼比比没有优化直接峰值搜索得到的结果更接近真实的结果,该方法能够提高模态参数识别的精度. 展开更多
关键词 模态参数识别 频响函数 最小二乘法 精度
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利用主成分分析的模态参数识别 被引量：10
16
作者 王成 缑锦 +1 位作者 白俊卿 闫桂荣 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期97-104,共8页
针对运行模态分析和独立成分分析技术不完善、可能会识别出虚假模态等缺点,提出一种新的利用主成分分析进行模态参数识别的方法。基本思想是找出模态振型与线性混叠矩阵之间及各阶模态响应与主成分之间的对应关系,并将模态参数识别问题... 针对运行模态分析和独立成分分析技术不完善、可能会识别出虚假模态等缺点,提出一种新的利用主成分分析进行模态参数识别的方法。基本思想是找出模态振型与线性混叠矩阵之间及各阶模态响应与主成分之间的对应关系,并将模态参数识别问题转化为结构响应数据的主成分分解问题。不同状态下梁的仿真结果表明,仅以系统结构的时域响应数据为对象,利用含观测噪声基于主元抽取的主成分分析算法,就可以识别响应中占主要贡献的各阶模态振型和固有频率,且适用于不同边界条件、载荷类型及加载位置,对高斯测量噪声也不敏感,可应用于独立模态控制方法中被控系统的辨识与建模、最优控制点选择、作动器安装位置和控制频率确定以及减振效果预估。 展开更多
关键词 模态参数识别 主成分分析 振动时域响应数据 信号处理
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环境激励下大型桥梁模态参数识别的一种方法 被引量：23
17
作者 秦世强 蒲黔辉 施洲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期95-100,共6页
提出一种依据环境激励下结构振动响应的大型桥梁模态参数识别方法,该方法以限制带宽的经验模态分解(BREMD)和随机子空间识别(SSI)为基础,首先利用EMD将环境振动响应分解成一系列只含结构某一阶固有模态的本征模态函数(IMF),然后利用SSI... 提出一种依据环境激励下结构振动响应的大型桥梁模态参数识别方法,该方法以限制带宽的经验模态分解(BREMD)和随机子空间识别(SSI)为基础,首先利用EMD将环境振动响应分解成一系列只含结构某一阶固有模态的本征模态函数(IMF),然后利用SSI识别桥梁模态参数。针对大型桥梁自振频率低、模态密集的特点,引入屏蔽信号限制EMD过程中带宽以消除模态混叠;运用该法识别了赣龙铁路某特大桥的模态参数,并将其与峰值拾取法、SSI识别结果以及理论计算值进行对比,结果表明:该方法能有效的识别大型桥梁模态参数,屏蔽信号的引入解决了模态混叠问题,稳定图中的虚假模态得到抑制。 展开更多
关键词 桥梁 限制带宽经验模态分解(BREMD) 随机子空间识别(SSI) 屏蔽信号 环境激励 模态参数识别 模态混叠
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基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术的模态参数识别 被引量：19
18
作者 韩建平 李林 +1 位作者 王洪涛 钱炯 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期72-77,共6页
傅里叶分析的信号处理方法对非线性、非平稳信号的处理能力差,传统的模态参数识别方法也存在阻尼比识别精度不高的问题。基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术提出了一种新的、实用的模态参数识别方法,首先对结构振动信号进行滤波处理... 傅里叶分析的信号处理方法对非线性、非平稳信号的处理能力差,传统的模态参数识别方法也存在阻尼比识别精度不高的问题。基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术提出了一种新的、实用的模态参数识别方法,首先对结构振动信号进行滤波处理和经验模态分解,得到若干阶本征模态响应,然后利用随机减量技术提取自由衰减响应,进而由Hilbert-Huang变换得到信号的瞬时特性,最后结合模态识别的基本理论识别结构的模态频率和模态阻尼比。为了验证这一方法的有效性,对12层钢筋混凝土框架模型振动台试验一测点的加速度记录进行了处理,识别了模态参数,识别结果与其它识别方法及有限元分析结果的对比表明该方法识别模态频率是可靠的,而模态阻尼比识别的精准性仍然难以确认。 展开更多
关键词 Hilbert—Huang变换 经验模态分解 随机减量技术 模态参数识别 振动台试验
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快速特征系统实现算法用于环境激励下的结构模态参数识别 被引量：9
19
作者 蒲黔辉 洪彧 +1 位作者 王高新 李晓斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期55-60,共6页
对特征系统实现算法(ERA)进行了改进,采用对构建的新对称矩阵进行特征值分解来替代Hankel矩阵的奇异值分解,提出了计算速度更快、数据储存更少的快速特征系统实现算法(FERA)。利用已知的四层框架进行数值模拟,对其施加缩尺的El Centro... 对特征系统实现算法(ERA)进行了改进,采用对构建的新对称矩阵进行特征值分解来替代Hankel矩阵的奇异值分解,提出了计算速度更快、数据储存更少的快速特征系统实现算法(FERA)。利用已知的四层框架进行数值模拟,对其施加缩尺的El Centro地震作为未知激励,采用FERA和ERA算法对仿真所得的位移、速度和加速度分别进行模态参数识别,与理论值进行对比结果显示:FERA算法适用于任何动力响应对结构进行模态参数识别,并且其运算速度可较ERA算法有较大提高。此外,FERA算法还被运用到了一座运营中的人行桥环境激励试验中,结果表明该算法同样适用于实际结构的模态参数识别。 展开更多
关键词 快速特征系统实现 环境激励 动力响应 模态参数识别
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基于随机减量法的非平稳激励下模态参数识别 被引量：16
20
作者 罗钧 刘纲 黄宗明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期19-24,64,共7页
针对现有结构模态参数识别方法平稳激励假定的不足,提出了一种非平稳激励下的结构模态参数识别方法。以白噪声调幅激励、调幅相关激励和频率幅值调制共三类非平稳随机激励为对象,采用演化谱理论推导了随机激励分段叠加后的均值和方差表... 针对现有结构模态参数识别方法平稳激励假定的不足,提出了一种非平稳激励下的结构模态参数识别方法。以白噪声调幅激励、调幅相关激励和频率幅值调制共三类非平稳随机激励为对象,采用演化谱理论推导了随机激励分段叠加后的均值和方差表达式,然后在此基础上对传统的随机减量法进行拓展,将非平稳激励下模态参数识别问题转化为结构自由振动曲线的模态参数识别,最后利用特征实现算法识别结构的模态参数。通过一个悬臂梁数值模型和两层实验室钢框架进行验证,识别结果表明运用该算法可以准确识别出非平稳激励下系统的固有频率和振型,且固有频率的识别误差在2%以内,具有较高的识别精度。 展开更多
关键词 随机减量法 非平稳环境激励 模态参数识别 自由振动
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