浮筏筏架模态测试及模型相关性分析 被引量：2

1

作者 柳瑞锋 王强 +1 位作者 周璞 冯海军 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2010年第1期22-24,共3页

用有限元法计算浮筏隔振系统的中间筏架其前五阶模态,并通过模态测试测得其模态,再采用LMSVirtual lab对此筏架有限元模型和测试模型进行相关性分析,从分析得到的模态置信度可以看出用有限元法计算的模态基本准确。

关键词 振动与波 筏架 有限元 模态测试 模态置信度准则

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大跨钢桁架连廊结构健康监测系统的应用与研究

2

作者 王军 李培林 +2 位作者 葛增俊 孙亚楠 马新龙 《低温建筑技术》 2025年第3期1-5,35,共6页

非对称大跨钢结构连廊因它独特的结构形式和复杂的受力特性,易受到环境、荷载等多种因素的影响,从而产生结构损伤,但对此类型的结构缺少完整的健康监测体系研究和应用。文中依托明湖国际科创中心钢结构连廊项目,通过对比不同有限元软件... 非对称大跨钢结构连廊因它独特的结构形式和复杂的受力特性,易受到环境、荷载等多种因素的影响,从而产生结构损伤,但对此类型的结构缺少完整的健康监测体系研究和应用。文中依托明湖国际科创中心钢结构连廊项目,通过对比不同有限元软件计算得到准确有效的有限元数值模拟分析结果。结合结构模态信息的选取,使用多类型、精确的传感器和数据采集设备,对结构提升阶段和卸载阶段进行施工全过程监测。在物联网基础上设计结构健康监测系统,能够实现模型、数据可视化,具有全面的健康监测功能。不仅保障了当前工程的施工和运营安全,也为其他类似工程提供了可借鉴的经验。 展开更多

关键词 大跨度钢结构 结构健康监测 有限元分析 模态置信度准则 测点布置

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基于模态叠加法的航空发动机轮盘振动特性研究 被引量：7

3

作者 由于 张伟 +1 位作者 高翔 黄文超 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期661-665,I0014,共6页

以某型航空发动机轮盘为研究对象,分别通过数值模拟和试验测试获得结构特定振型下的模态参数;提出采用模态置信度开展模态振型的相关度评价;基于模态叠加法开展轮盘结构谐响应分析,并通过理论推导和数值仿真开展结构阻尼和激励量值对振... 以某型航空发动机轮盘为研究对象,分别通过数值模拟和试验测试获得结构特定振型下的模态参数;提出采用模态置信度开展模态振型的相关度评价;基于模态叠加法开展轮盘结构谐响应分析,并通过理论推导和数值仿真开展结构阻尼和激励量值对振动响应的影响规律研究。结果表明,在轮盘结构三节径振型处,共振频率计算结果与测试结果相差1.7%,验证了模态测试的正确性。模态振型置信度为0.999,说明模态测试与仿真结果吻合较好。通过谐响应分析得到轮盘最危险点的幅频曲线,并基于数值仿真验证了轮盘结构振动响应幅值与模态阻尼呈反比、与激励量值呈正比的理论推导的正确性。 展开更多

关键词 航空发动机轮盘 模态置信度 模态叠加法 结构阻尼 谐响应分析

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基于正交检验法的颤振分析模态跟踪技术

4

作者 蒋令闻 杭晓晨 费庆国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第19期84-89,134,共7页

模态跟踪是颤振分析的关键问题之一。常见的基于模态置信度的跟踪方法在颤振点附近常会出现错误导致跟踪失败。通过探究该方法的数学机理,阐明了基于模态置信度跟踪方法存在的缺陷,进而引入左特征向量,研究了一种基于正交检验法的模态... 模态跟踪是颤振分析的关键问题之一。常见的基于模态置信度的跟踪方法在颤振点附近常会出现错误导致跟踪失败。通过探究该方法的数学机理,阐明了基于模态置信度跟踪方法存在的缺陷,进而引入左特征向量,研究了一种基于正交检验法的模态跟踪技术。采用一悬臂直翼盒模型开展仿真研究,在状态空间下进行颤振分析,基于正交检验法得到其根轨迹图,并将模态跟踪结果与MAC值法进行对比,证明了正交检验法具有更好的模态跟踪效果。 展开更多

关键词 颤振 状态空间 特征向量 模态跟踪 模态置信度

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基于遗传算法的传感器优化布置 被引量：18

5

作者 高维成 徐敏建 刘伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期9-11,84,共4页

为解决空间网格结构模态测试中的传感器位置优化布置问题,提高采集数据信息的完备性,采用遗传算法优化传感器布置位置.在解的编码过程中采用二维数组,每一行存储一个可行解;采用强制变异避免遗传算子操作过程中出现同一个位置重复布置... 为解决空间网格结构模态测试中的传感器位置优化布置问题,提高采集数据信息的完备性,采用遗传算法优化传感器布置位置.在解的编码过程中采用二维数组,每一行存储一个可行解;采用强制变异避免遗传算子操作过程中出现同一个位置重复布置的问题.为了提高收敛速度,将基于模态矩阵QR分解的传感器优化布置结果作为第一代父群.对单层球面网壳进行优化计算后,将基于遗传算法的优化结果和QR分解得到的结果进行了应变能指标和相关性矩阵(MAC)的比较,发现前者不仅在应变能指标有大幅度的提高,而且相关性矩阵也有相应改善. 展开更多

关键词 空间网格结构 遗传算法 优化布置 QR分解 模态置信度

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协同进化遗传算法在传感器优化配置中的应用 被引量：12

6

作者 林贤坤 张令弥 +1 位作者 郭勤涛 赵晓平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期190-194,共5页

动态测试中,为了获得精确的试验模态参数,需将传感器配置在最优的位置。以模态置信度矩阵非对角元的最大值最小化为优化准则,针对GARTEUR飞机模型,基于协同进化遗传算法,对传感器的配置进行了优化,其结果优于Guyan法、EI法和基于QR分解... 动态测试中,为了获得精确的试验模态参数,需将传感器配置在最优的位置。以模态置信度矩阵非对角元的最大值最小化为优化准则,针对GARTEUR飞机模型,基于协同进化遗传算法,对传感器的配置进行了优化,其结果优于Guyan法、EI法和基于QR分解的逐步累积法。 展开更多

关键词 协同进化遗传算法 部分匹配交叉 传感器 模态置信度 优化配置

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基于简化模型的超高层结构传感器优化布置 被引量：14

7

作者 伊廷华 李宏男 王国新 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期417-423,共7页

对于自由度较多的超高层结构,传感器优化布置时应考虑多阶模态振型。由于存在空间耦合振动,根据振型质量参与系数难以准确选择出结构弱轴方向的高阶振型。基于等效刚度参数识别法,本文提出了一种将有限元模型沿弱轴方向先简化为等效串... 对于自由度较多的超高层结构,传感器优化布置时应考虑多阶模态振型。由于存在空间耦合振动,根据振型质量参与系数难以准确选择出结构弱轴方向的高阶振型。基于等效刚度参数识别法,本文提出了一种将有限元模型沿弱轴方向先简化为等效串联多自由度体系,然后根据简化结构的物理参数来计算弱轴方向振型矩阵的方法,有效地解决了这一问题。以某超高层结构为例,根据计算得到的系统振型矩阵,首先由其转置的列主元QR分解得到传感器的初始布置方案,然后以模态置信度(MAC)矩阵的最大非对角元为目标函数,采用逐步累积算法逐步增加可降低此初始布置MAC非对角元的结构自由度,并考虑经济性因素,最终确定出了传感器的布置方案。 展开更多

关键词 优化布置 模态置信度 QR分解 多自由度体系 超高层结构

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三种传感器布点优化算法在系杆拱桥中的对比分析 被引量：3

8

作者 刘纲 杨溥 +1 位作者 刘遥 翁尚彬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期190-193,共4页

对三种不同的传感器优化布点算法在系杆拱桥中的应用进行对比分析,研究不同算法的侧重点及优化效果。首先对三种优化方法的原理进行分析,然后以一大跨系杆拱桥为背景,研究桥面在三种方法下加速度传感器测点布设的差异,并采用四种评估准... 对三种不同的传感器优化布点算法在系杆拱桥中的应用进行对比分析,研究不同算法的侧重点及优化效果。首先对三种优化方法的原理进行分析,然后以一大跨系杆拱桥为背景,研究桥面在三种方法下加速度传感器测点布设的差异,并采用四种评估准则对传感器布置的优化效果进行对比分析,最后采用无量纲化技术将四种评估准则转化为综合评价体系。分析结果表明:不同的优化算法对优化效果的影响较大,在进行传感器的优化布设时,必须对不同的优化算法进行对比,以选取最优算法。 展开更多

关键词 测点优化 改进的有效独立法 模态置信度法 协方差矩阵法

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高层建筑中强震仪的优化布置 被引量：1

9

作者 王国新 王卫争 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期179-182,共4页

研究了强震仪在高层建筑中的优化布置问题。通过振型矩阵的QR分解获得强震仪的初始配置,以振型模态置信度(MAC)矩阵为目标函数,利用自编的程序进行优化分析,得到了强震仪的优化布置,对传统的经验方法的完善和提高具有重要意义。

关键词 强震仪 高层建筑 优化布置 模态置信度(MAC)矩阵

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高层建筑传感器的优化布置 被引量：1

10

作者 完海鹰 马莎莎 《安徽建筑》 2012年第2期159-160,169,共3页

文章对高层建筑传感器的优化布置方法进行研究。研究了一种基于列主元QR分解的逐步累积法的传感器配置方法,此方法采用模态置信度准则;最后以一个高层建筑为实例,验证此方法的实用性。

关键词 高层建筑 QR分解 模态置信度准则 传感器 优化布置

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基于MSSP/DM-MAC法的传感器优化布置 被引量：7

11

作者 桂成中 雷俊卿 +1 位作者 段志 张贤卿 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1499-1503,I0016,共6页

为简单有效地处理桥梁结构健康监测中传感器优化布置问题,从振动模态角度,提出一种基于模态分量加和法(MSSP)和差分法(DM)对传感器布设进行优化并采用模态置信准则(MAC)检验的方法。以某铁路系杆拱桥的主梁和主拱振动模态为例,分别采用M... 为简单有效地处理桥梁结构健康监测中传感器优化布置问题,从振动模态角度,提出一种基于模态分量加和法(MSSP)和差分法(DM)对传感器布设进行优化并采用模态置信准则(MAC)检验的方法。以某铁路系杆拱桥的主梁和主拱振动模态为例,分别采用MSSP法、MSSP/DM法、有效独立法(EI法)进行传感器布设优化比较,并检验其有效性。结果表明,EI法与MSSP/DM法优化结果差别较大。对于同一阶模态中的传感器优化布设位置数量,MSSP/DM-MAC法优化结果多于MSSP法相应数量,其优化位置处的振型模态向量之间正交性好且优化效果比MSSP法和EI法更好,可用于桥梁结构健康监测。 展开更多

关键词 模态分量加和法 差分法 有效独立法 模态置信度准则 传感器优化布设 系杆拱桥 桥梁健康监测

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大连国贸大厦振动监测传感器优化布设研究 被引量：3

12

作者 王卫争 伊廷华 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第S1期270-274,共5页

传感器优化布设是高层建筑荷载识别与振动特性研究的首要工作。总结了土木工程中几种常用的传感器优化布置方法和准则;提出了一种基于列主元QR分解的逐步累积法与逐步消去法,综合寻找最优测点数及测点位置的方法;基于大型科学计算软件MA... 传感器优化布设是高层建筑荷载识别与振动特性研究的首要工作。总结了土木工程中几种常用的传感器优化布置方法和准则;提出了一种基于列主元QR分解的逐步累积法与逐步消去法,综合寻找最优测点数及测点位置的方法;基于大型科学计算软件MATLAB对该方法进行编程,实现了程序可视化。以330.25 m高的大连国贸大厦为例,建立三维有限元分析模型,进行了模态分析,并利用本文方法对传感器布置方案进行了优化。结果表明,该方法优化效果明显,能为高层建筑中布设振动监测仪器提供较为可靠的依据。 展开更多

关键词 传感器 优化布置 模态置信度 高层建筑

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基于退火策略混沌遗传算法的桥梁传感器优化布置研究 被引量：3

13

作者 黄笑犬 张谢东 +1 位作者 邓雅思 董宇航 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2019年第4期784-790,共7页

为了实现桥梁健康监测系统中传感器的优化布置,用尽可能少的传感器获取桥梁整体的健康状况信息,以桥梁模态分析得到的模态置信度矩阵为目标函数,提出了一种改进的最优化算法.该算法将模拟退火算法嵌入传统的遗传算法当中,通过构造编码... 为了实现桥梁健康监测系统中传感器的优化布置,用尽可能少的传感器获取桥梁整体的健康状况信息,以桥梁模态分析得到的模态置信度矩阵为目标函数,提出了一种改进的最优化算法.该算法将模拟退火算法嵌入传统的遗传算法当中,通过构造编码映射表对初始种群进行十进制编码,对遗传操作得到的部分优秀个体进行局部多次扰动寻优,形成全局、局部并行搜索模式,同时引入具有遍历性和随机性的混沌搜索算子替换部分劣质个体以维持种群的多样性,并结合自适应概率调整机制,产生新一代种群.以一座斜拉桥为例,结果表明,与传统遗传算法相比,改进的算法具有更好的全局收敛性和更快的收敛速度,可以较好地实现桥梁传感器的优化布置. 展开更多

关键词 传感器优化布置 模态置信度矩阵 混沌算子 遗传算法 模拟退火算法

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结构动态测试传感器优化配置的预试验技术 被引量：5

14

作者 何绪飞 宋智桃 《噪声与振动控制》 CSCD 2015年第1期68-72,共5页

传感器配置是结构动态测试的一项重要的技术措施,其效果决定了结构的各阶主要测试模态的有效程度。由此,首先对结构仿真模型进行预先的主元素分析,优化传感器的布置。在结构有限元模型(FEM)中,对模型固有特性进行分析,确认重要的结构模... 传感器配置是结构动态测试的一项重要的技术措施,其效果决定了结构的各阶主要测试模态的有效程度。由此,首先对结构仿真模型进行预先的主元素分析,优化传感器的布置。在结构有限元模型(FEM)中,对模型固有特性进行分析,确认重要的结构模态和结构动态测试目标。利用Guyan缩减方法对模型的自由度进行主从划分;选取感兴趣的结构振型的主自由度,对应从有限元模型中提取缩减的"试验模型"。针对提取的缩减模型重新开展模态分析,采用模态置信度(MAC)指标评估各阶振型之间的相关性,进而量化并直观显示传感器的配置效果。对某型号无人直升机机身结构进行地面振动试验。通过从仿真模型中选取合适的振型主元,改进传感器的配置,能保证试验中获得期望的结构测试模态,验证了利用结构仿真模型在动态测试之前预先进行传感器优化配置的效果。 展开更多

关键词 振动与波 传感器配置 模态分析 模态置信度 无人直升机

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基于离散天牛群算法的高桩码头传感器优化布置 被引量：4

15

作者 胥松奇 周世良 +1 位作者 曹师宝 皮东衢 《水运工程》 北大核心 2020年第6期46-52,共7页

天牛须搜索(BAS)及其优化算法天牛群(BSO)算法是近两年新兴的一种生物启发式算法,具有易实现、收敛速度快等特点,但其仅适用于连续函数优化问题。目前高桩码头结构健康监测系统中传感器优化布置研究较少、布置方法存在盲目性。针对高桩... 天牛须搜索(BAS)及其优化算法天牛群(BSO)算法是近两年新兴的一种生物启发式算法,具有易实现、收敛速度快等特点,但其仅适用于连续函数优化问题。目前高桩码头结构健康监测系统中传感器优化布置研究较少、布置方法存在盲目性。针对高桩码头传感器优化布置这一具体的离散问题,采用"0-1"编码的方法,引入位置变换概率的思想和离散化天牛群算法,基于模态置信度准则,提出了一种基于离散天牛群(BBSO)算法的高桩码头传感器优化布置方法。以某高桩码头为例,研究了该方法的应用,并与传统的离散粒子群(BPSO)算法进行了比较。结果表明,该方法比传统的BPSO算法更适合和有效。 展开更多

关键词 离散天牛群算法 传感器优化布置 模态置信度准则 结构健康监测系统

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基于结构动力学特性的高桩码头横向排架传感器优化布置方法 被引量：2

16

作者 吴俊 曹师宝 +2 位作者 石培杨 周世良 舒岳阶 《水运工程》 北大核心 2020年第1期17-22,共6页

为了对高桩码头结构健康监测系统中的传感器布置提供理论指导,提出了一种基于结构动力学特性的传感器优化布置方法。在对高桩码头代表性结构单元横向排架进行结构动力学分析的基础上,运用模态应变能法选择高桩码头横向排架传感器初始测... 为了对高桩码头结构健康监测系统中的传感器布置提供理论指导,提出了一种基于结构动力学特性的传感器优化布置方法。在对高桩码头代表性结构单元横向排架进行结构动力学分析的基础上,运用模态应变能法选择高桩码头横向排架传感器初始测点;建立初始模态矩阵,然后利用模态置信度法和序列法对模态矩阵进行迭代、优化,确定传感器测点布置。建立了单个横向排架的数值仿真模型,利用传感器优化布置方法得到横向排架7根桩基的传感器测点布置结果,并对测点布置进行评估。模态向量间的夹角趋于正交,传感器布置方案有效,证明该传感器优化布置方法适用于高桩码头的传感器优化布置。 展开更多

关键词 传感器布置 模态应变能法 模态置信度准则 结构健康监测系统

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钢管混凝土拱桥健康监测传感器优化布置方法

17

作者 谢开仲 周剑希 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第4期864-870,共7页

提出一种针对超大跨钢管混凝土拱桥健康监测传感器的多重优化布置方法以保证桥梁在建设与营运阶段的安全性。首先以Fisher信息矩阵2-范数的变化率来优化目标模态数量,再综合考虑模态置信度矩阵非对角元的最大值及均值来优化传感器数量,... 提出一种针对超大跨钢管混凝土拱桥健康监测传感器的多重优化布置方法以保证桥梁在建设与营运阶段的安全性。首先以Fisher信息矩阵2-范数的变化率来优化目标模态数量,再综合考虑模态置信度矩阵非对角元的最大值及均值来优化传感器数量,最后基于有效独立法优化传感器的布置位置。以某主跨575 m的中承式钢管混凝土拱桥为例,通过有限元软件提取了结构的模态数据,根据多重优化布置方法对传感器的数量及位置进行了优化分析,结果表明:对于超大跨钢管混凝土拱桥,曲率模态是拱肋损伤识别的有效方法,确定传感器数量时要综合考虑模态置信度矩阵非对角元的最大值及均值。 展开更多

关键词 传感器优化 数值计算 Fisher信息矩阵 模态置信度矩阵 曲率模态 有效独立法

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