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基于运行模态分析的典型结构模态研究
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作者 蒋斌 赵应龙 李威 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第11期43-49,共7页
随着结构的大型化以及激励的复杂化,难以通过传统的实验模态分析法得到结构的模态参数。本文基于自然激励法(NExT)和特征系统实现法(ERA)建立NExT-ERA模态识别理论,提出新的模态分析方法,识别自由板的模态参数。同时对自由板进行单点激... 随着结构的大型化以及激励的复杂化,难以通过传统的实验模态分析法得到结构的模态参数。本文基于自然激励法(NExT)和特征系统实现法(ERA)建立NExT-ERA模态识别理论,提出新的模态分析方法,识别自由板的模态参数。同时对自由板进行单点激振器激振,多点响应测量的模态分析试验,并对比自由板Ansys仿真分析、实验模态分析和NExT-ERA模态分析的识别结果。结果显示,NExT-ERA模态分析方法在频率、振型识别上具有良好的识别精度,也能准确识别实验模态分析中缺失的模态。 展开更多
关键词 运行模态分析 NExT-ERA 结构模态参数识别
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基于结构模态的纵向采空区群爆破动力响应 被引量:5
2
作者 姜立春 肖康 +1 位作者 吴爱祥 李令鑫 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1615-1619,共5页
构建纵向采空区群离散多自由度动力响应模型,提出基于结构模态的空区群爆破动力响应分析方法.针对某金矿工程实例,对该方法进行检验分析.结果表明:该方法计算结果可直观反映采空区群内部岩体的位移与速度响应规律,揭示岩体爆破动力响应... 构建纵向采空区群离散多自由度动力响应模型,提出基于结构模态的空区群爆破动力响应分析方法.针对某金矿工程实例,对该方法进行检验分析.结果表明:该方法计算结果可直观反映采空区群内部岩体的位移与速度响应规律,揭示岩体爆破动力响应特性,与数值模拟结果趋于一致;受内部阻尼作用,岩体作减幅振动,振幅逐渐衰减至0;在爆破荷载施加位置,岩体响应强度最大,随着与爆破作用点之间距离增大,响应强度呈减弱趋势.结构模态分析方法可大幅缩短计算时间、提高计算效率,为岩体的动力响应研究提供了一种新方法. 展开更多
关键词 采空区群 结构模态 动力响应 模型 爆破荷载
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基于延时随机子空间方法的非白噪声环境激励结构模态参数识别 被引量:7
3
作者 胡异丁 李丹 +1 位作者 任伟新 李子兵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期71-76,共6页
为了消除非白噪声环境激励在结构模态参数识别结果中产生的虚假模态,引入扩展状态模型,从状态空间方程的角度论证了虚假模态产生的原因;然后,针对一类具有典型性和代表性的(自相关函数在纵坐标轴附近一定范围内有非零值的)非白噪声环境... 为了消除非白噪声环境激励在结构模态参数识别结果中产生的虚假模态,引入扩展状态模型,从状态空间方程的角度论证了虚假模态产生的原因;然后,针对一类具有典型性和代表性的(自相关函数在纵坐标轴附近一定范围内有非零值的)非白噪声环境激励信号,在传统随机子空间算法的基础上引入延时指标,建立延时随机子空间方法。数值算例表明延时随机子空间方法能够有效地剔除非白噪声环境激励在模态参数识别结果中产生的虚假模态,放宽了传统模态参数识别方法对环境输入的白噪声假设。 展开更多
关键词 结构模态参数识别 非白噪声环境激励 随机子空间方法 延时指标
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基于量子粒子群算法的结构模态参数识别 被引量:8
4
作者 常军 刘大山 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第14期72-76,88,共6页
以由结构输入输出数据计算所得实测频响函数与理论频响函数差值最小化为优化目标,通过对理论频响函数中所含结构模态参数搜索取值使目标函数最小,即将结构模态参数识别问题转化为优化问题。采用量子粒子群算法对此过程优化计算,获得结... 以由结构输入输出数据计算所得实测频响函数与理论频响函数差值最小化为优化目标,通过对理论频响函数中所含结构模态参数搜索取值使目标函数最小,即将结构模态参数识别问题转化为优化问题。采用量子粒子群算法对此过程优化计算,获得结构模态参数。用数值模拟六层框架结构对该方法进行验证。结果表明,量子粒子群可有效识别结构模态参数。 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 粒子群优化算法 优化算法 频响函数 结构模态参数识别
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结构模态参数辨识的时频分析方法 被引量:5
5
作者 续秀忠 华宏星 陈兆能 《噪声与振动控制》 CSCD 2002年第5期3-7,共5页
本文应用线性和二次时频变换方法 ,包括 :线性时频分析方法短时傅立叶变换和二次时频表示魏格纳—维尔分布 ,进行了时变结构模态参数的辨识。通过对刚度突变的单自由度系统时变参数辨识的仿真 ,论述了两种时频辨识方法的特点。仿真结果... 本文应用线性和二次时频变换方法 ,包括 :线性时频分析方法短时傅立叶变换和二次时频表示魏格纳—维尔分布 ,进行了时变结构模态参数的辨识。通过对刚度突变的单自由度系统时变参数辨识的仿真 ,论述了两种时频辨识方法的特点。仿真结果表明时频变换辨识方法是辨识时变模态参数的有效工具 。 展开更多
关键词 结构模态参数辨识 时频分析方法 短时傅立叶变换 魏格纳一维尔分布 信号分析
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结构模态参数测试的传感器优化布置研究 被引量:19
6
作者 王山山 任青文 《动力学与控制学报》 2005年第1期67-71,共5页
结构模态参数的测试是进一步进行结构动力响应计算、结构损伤检测等的重要基础.在线结构的模态参数的测试通常采用环境激励来进行.在采用环境激励的结构动力特性测试中,传感器的布置直接影响测试的结果.采用有限带宽白噪声激励模拟环境... 结构模态参数的测试是进一步进行结构动力响应计算、结构损伤检测等的重要基础.在线结构的模态参数的测试通常采用环境激励来进行.在采用环境激励的结构动力特性测试中,传感器的布置直接影响测试的结果.采用有限带宽白噪声激励模拟环境激励研究传感器的布置对结构模态参数测试的影响.实验结果表明传感器的不同布置影响结构动力参数的测试结果,优化布置传感器可以提高结构模态参数的测试精度. 展开更多
关键词 优化布置 参数测试 传感器 结构模态参数 动力响应计算 动力特性测试 环境激励 结构损伤检测 动力参数 噪声激励 有限带宽 直接影响 测试精度 线结构 基础
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量子粒子群结合小波变换识别结构模态参数 被引量:6
7
作者 常军 巩文龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第23期42-46,共5页
通过对结构响应进行连续小波变换将多自由度模态参数识别转化为多个单自由度模态参数识别。建立小波骨架理论公式与由结构输出信号计算而得的小波骨架之差为目标函数的优化问题,通过搜索包含于小波骨架理论公式中的模态参数的取值而使... 通过对结构响应进行连续小波变换将多自由度模态参数识别转化为多个单自由度模态参数识别。建立小波骨架理论公式与由结构输出信号计算而得的小波骨架之差为目标函数的优化问题,通过搜索包含于小波骨架理论公式中的模态参数的取值而使目标值最小,从而将优化问题转化为模态参数识别问题。量子粒子群算法是一种基于群体智能理论的优化算法。将量子粒子群算法应用到上述方法中一次性识别出结构的频率、阻尼和振型。最后采用数值模拟的简支梁对该方法进行有效性验证。结果表明,量子粒子群算法结合连续小波变换可以有效地识别环境激励下的结构模态参数。 展开更多
关键词 连续小波变换 量子粒子群算法 环境激励 结构模态参数识别 智能优化算法
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基于改进复杂追踪算法的结构模态参数识别 被引量:2
8
作者 常军 刘昊 +1 位作者 尤传雨 邵永亮 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第1期177-185,共9页
以固定梯度的复杂追踪算法进行目标函数寻优时,收敛速度慢,易陷入局部极值,且存在针对不同的模型需人为选择合适的学习步长等不足,限制了该算法的实用性。为此,将最优步长思想引入复杂追踪算法,根据实时分离度自动调整步长,并根据分离... 以固定梯度的复杂追踪算法进行目标函数寻优时,收敛速度慢,易陷入局部极值,且存在针对不同的模型需人为选择合适的学习步长等不足,限制了该算法的实用性。为此,将最优步长思想引入复杂追踪算法,根据实时分离度自动调整步长,并根据分离信号的峭度值自适应地选择不同的非线性函数,以提高算法的计算精度,进而增强其实用性。为验证该改进复杂追踪算法识别结构模态参数识别的可行性与优越性,采用该方法分别识别了简支梁的数值模型和三层框架试验模型的模态参数,并与原方法进行识别结果对比,结果表明该改进算法可以较准确地识别结构模态参数。 展开更多
关键词 振动与波 盲源分离 复杂追踪算法 结构模态参数识别 最优步长 环境激励
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用结构模态迁移法评定井架的安全承载能力 被引量:4
9
作者 崔晓华 《石油机械》 北大核心 2001年第12期16-17,11,共2页
在评判在用井架的安全承载能力时,常规方法的可靠性较低。为此,提出了结构模态迁移诊断法。该方法考虑了结构整体的动力特性,由加载试验时的模态奇异,可以识别结构内部状态的变化,如焊口断裂、结点松动、构件变形等。诊断时,井架整体结... 在评判在用井架的安全承载能力时,常规方法的可靠性较低。为此,提出了结构模态迁移诊断法。该方法考虑了结构整体的动力特性,由加载试验时的模态奇异,可以识别结构内部状态的变化,如焊口断裂、结点松动、构件变形等。诊断时,井架整体结构的阻尼比和振型变化不明显,模态频率或模态群的变化却很显著,因此用它们作为识别标志。结构模态迁移诊断方法客观地反映了井架整体结构状态,现场应用表明,该方法对车载井架、K形和塔形井架的安全承载能力标定可靠,效果良好。 展开更多
关键词 结构模态迁移法 石油井架 诊断 应用 安全承载能力
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结构模态控制的“溢出”问题及控制策略 被引量:2
10
作者 林建华 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 1999年第4期366-371,共6页
结构模态控制是结构振动控制的重要技术. 通常利用控制前少数阶振型反应来达到结构振动控制的目的. 但如果处理不当,往往会产生控制溢出或观测溢出等问题. 文中从理论上讨论了结构模态控制的稳定性问题,证明了未控模态或剩余模态... 结构模态控制是结构振动控制的重要技术. 通常利用控制前少数阶振型反应来达到结构振动控制的目的. 但如果处理不当,往往会产生控制溢出或观测溢出等问题. 文中从理论上讨论了结构模态控制的稳定性问题,证明了未控模态或剩余模态的失控将影响控制系统的性能而导致整个系统的振动不稳定. 同时,给出了可调参数ri 的取值范围,并对模态主动控制中存在的溢出问题提出几种解决的方法. 展开更多
关键词 结构振动 结构模态控制 溢出问题 控制策略
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量子粒子群算法在结构模态参数识别中的应用 被引量:1
11
作者 常军 刘大山 《苏州科技学院学报(工程技术版)》 CAS 2014年第2期20-24,共5页
量子粒子群算法作为粒子群算法的改进,具有参数少、好编程、易收敛等优势而备受关注。通过将由结构输入、输出数据计算而得的实测频响函数与包含所需识别的结构模态参数的理论频响函数之差最小化作为优化目标,经过对理论频响函数中的结... 量子粒子群算法作为粒子群算法的改进,具有参数少、好编程、易收敛等优势而备受关注。通过将由结构输入、输出数据计算而得的实测频响函数与包含所需识别的结构模态参数的理论频响函数之差最小化作为优化目标,经过对理论频响函数中的结构模态参数搜索取值而使目标函数最小,此过程将结构模态参数识别问题转化为优化问题。采用量子粒子群算法进行优化而得到结构模态参数。为验证该方法的有效性,对一数值模拟的三层混凝土框架结构进行分析,结果表明,量子粒子群可以有效地识别结构模态参数。 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 粒子群优化算法 优化算法 频响函数 结构模态参数识别
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结构模态参数识别讲座 被引量:3
12
作者 邹经湘 黄敦朴 《振动与冲击》 EI 1984年第4期65-78,共14页
第三讲频域识别(二)——优化方法图解识别方法具有简便直观的优点,但存在着识别精度较差的缺点。因为试验数据不可避免地存在噪声干扰,而图解方法不能排除这些干扰,这样个别数据干扰误差将直接影响参数估计的结果。因此图解方法是一种... 第三讲频域识别(二)——优化方法图解识别方法具有简便直观的优点,但存在着识别精度较差的缺点。因为试验数据不可避免地存在噪声干扰,而图解方法不能排除这些干扰,这样个别数据干扰误差将直接影响参数估计的结果。因此图解方法是一种粗糙的估计方法,严格地说,它不是系统识别的内容。完整的系统识别不是利用个别的试验数据,而是采用一系列的试验数据,经过优化运算,按一定准则建立一个尽可能接近实际系统的数学模型,因此优化的方法可以尽可能地排除干扰误差。优化方法要处理大量数据,一般都使用计算机计算,所以又称为计算机方法。 展开更多
关键词 矩阵 留数 激振频率 采样频率 主振型 模态参数 传递函数 数学分析 残数 振型 转移函数 结构模态参数识别 方程的解 总方差 误差函数 模态理论 试验模型 数学模型 模态
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结构模态耦合问题在民机电传控制律设计中的考虑 被引量:1
13
作者 刘军 赵晶慧 +1 位作者 匡群 郑晓辉 《电光与控制》 北大核心 2018年第4期87-91,共5页
结构模态耦合是民用飞机电传控制律设计必须解决的问题之一。综合分析国外民用飞机先进技术状况,研究给出结构陷波器与结构模态抑制的设计方法以及设计过程需要考虑的问题,并通过算例飞机验证该方法的可行性,最后简要阐述了地面试验验... 结构模态耦合是民用飞机电传控制律设计必须解决的问题之一。综合分析国外民用飞机先进技术状况,研究给出结构陷波器与结构模态抑制的设计方法以及设计过程需要考虑的问题,并通过算例飞机验证该方法的可行性,最后简要阐述了地面试验验证的方法与原理。 展开更多
关键词 电传控制律 民用飞机 结构模态耦合 结构陷波器 结构模态抑制
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基于Python的ABAQUS在结构模态分析上的应用 被引量:1
14
作者 禹文涛 徐航 梁军勇 《汽车实用技术》 2012年第11期43-47,共5页
ABAQUS为二次开发用户提供了Python脚本接口。在ABAQUS环境下执行Python脚本,可方便地实现自动化创建、重复、修改模型及分析任务,实现参数化研究,访问结果数据库等功能。以某联轴器为例,介绍了基于Python的ABAQUS在结构模态分析上的应用。
关键词 ABAQUS Python脚本 二次开发 结构模态分析
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环境激励下结构模态参数识别的量子粒子群算法
15
作者 常军 刘大山 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2014年第4期508-512,共5页
环境激励下的结构模态参数可以通过不同点输出信号的互功率谱识别出来.将包含结构模态参数的互功率谱理论公式与不同点输出信号计算得到的互功率谱之差作为目标函数,通过搜索模态参数的取值而使目标函数最小,从而将优化问题转化为模态... 环境激励下的结构模态参数可以通过不同点输出信号的互功率谱识别出来.将包含结构模态参数的互功率谱理论公式与不同点输出信号计算得到的互功率谱之差作为目标函数,通过搜索模态参数的取值而使目标函数最小,从而将优化问题转化为模态参数识别问题.量子粒子群算法是一种基于群体智能理论的优化算法.论文将量子粒子群算法应用到上述优化问题中识别环境激励下的结构模态参数.最后采用数值模拟的简支梁对该方法进行有效性验证.结果表明,量子粒子群可以有效地识别环境激励下的结构模态参数. 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 环境激励 互功率谱 结构模态参数识别
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脉冲激励下的结构模态与模态能量
16
作者 余利华 张开银 《武汉交通科技大学学报》 1997年第2期164-167,共4页
研究了脉冲激励下结构的响应、结构位移模态及结构模态能量的分布.分析了高阶模态对结构振动影响的问题,从而说明了高阶模态对结构振动位移的贡献随着模态阶数的上升而逐步减小这一事实.
关键词 模态能量 结构振动 脉冲激励 结构模态
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运用改进帝国竞争算法识别结构模态参数 被引量:3
17
作者 邵永亮 常军 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第2期152-157,共6页
智能优化算法以其可在输入输出数据不完备且含噪声污染以及在系统刚度、质量等先验信息缺乏的情况下识别结构参数的优点,近些年来被广泛应用于参数识别。然而,智能算法识别结构参数时容易出现早熟收敛和陷入局部最优的问题,从而导致识... 智能优化算法以其可在输入输出数据不完备且含噪声污染以及在系统刚度、质量等先验信息缺乏的情况下识别结构参数的优点,近些年来被广泛应用于参数识别。然而,智能算法识别结构参数时容易出现早熟收敛和陷入局部最优的问题,从而导致识别结果误差较大。帝国竞争算法(ICA)作为一种新颖的智能优化算法,在结构参数识别中也同样存在这类缺陷。为此提出一种融合粒子群优化算法(PSO)全局最优思想的改进帝国竞争算法,并将其运用于结构模态参数识别中。五个标准测试函数的测试结果表明,改进帝国竞争算法的性能优于传统帝国竞争算法。最后通过不同加噪环境下简支梁结构的算例分析,进一步验证改进算法可以有效克服寻优过程中早熟收敛、误差较大的缺陷,并且具有良好的抗噪性。 展开更多
关键词 振动与波 帝国竞争算法 结构模态参数识别 环境激励 脉冲响应信号 粒子群算法
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一种改进的Kron形式子结构模态综合法 被引量:1
18
作者 崔杰 王光远 郑钢铁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期566-573,共8页
基于Kron形式子结构方法提出一种近似自由界面子结构模态综合法(Component modal synthesis,CMS)。为提高求解精度,在不提高缩减系统特征方程阶数的情况下,将自由界面剩余附着模态的惯性贡献引入了Kron形式CMS方法。同时,对广义坐标按... 基于Kron形式子结构方法提出一种近似自由界面子结构模态综合法(Component modal synthesis,CMS)。为提高求解精度,在不提高缩减系统特征方程阶数的情况下,将自由界面剩余附着模态的惯性贡献引入了Kron形式CMS方法。同时,对广义坐标按照频域贡献进行了凝聚,以降低最终缩减模型的维数。数值算例的结果表明,当截断准则相同时,该方法计算量与传统的基于静态近似的CMS方法基本一致,但求解精度显著提高,因此计算效率更高。 展开更多
关键词 结构动力学 模型缩减 结构模态综合 动力子结构方法 Kron形式子结构方法
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基于独立成分分析的结构模态参数识别 被引量:4
19
作者 胡皞 常军 +1 位作者 刘文波 巩文龙 《苏州科技学院学报(工程技术版)》 CAS 2014年第3期40-45,共6页
结构模态参数,包括模态振型、模态频率和模态阻尼,是结构健康监测与结构状态评估的前提。通过采用独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)技术将结构的响应信号分解为若干个相互独立的表征各阶特性的分离信号,进而采用单自... 结构模态参数,包括模态振型、模态频率和模态阻尼,是结构健康监测与结构状态评估的前提。通过采用独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)技术将结构的响应信号分解为若干个相互独立的表征各阶特性的分离信号,进而采用单自由度系统参数识别技术对分离信号进行识别,从而完成对结构的模态振型、模态频率和模态阻尼的识别。最后,采用一三层框架模型作为数值算例对该方法进行验证。结果表明,ICA技术可以有效地识别结构模态参数。 展开更多
关键词 独立成分分析 FASTICA算法 结构模态参数识别
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基于子结构模态综合法的重型牵引车优化设计 被引量:4
20
作者 李播博 袁惠群 +1 位作者 王光定 孙红运 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期531-536,542,共7页
以某重型牵引车为研究对象,采用子结构建模法,建立了包含各悬挂部件和负载的缩减整车动力学仿真模型.分析了该模型的固有特性,并与传统建模方法建立的整车模型的固有特性结果进行对比,验证了该模型的正确性.利用子结构模态综合法,研究... 以某重型牵引车为研究对象,采用子结构建模法,建立了包含各悬挂部件和负载的缩减整车动力学仿真模型.分析了该模型的固有特性,并与传统建模方法建立的整车模型的固有特性结果进行对比,验证了该模型的正确性.利用子结构模态综合法,研究了整车的动力学响应,并与实车实验测试结果进行对比.结合六西格玛优化设计理论,对重型牵引车进行稳健性优化.结果表明:所提的动力学仿真模型能有效模拟整车的动力学特性;重型牵引车在满足设计寿命的前提下,系统的抗干扰能力得到了提升,并且实现了整车的轻量化. 展开更多
关键词 重型牵引车 固有特性 结构模态综合法 稳健性优化 轻量化
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