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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空调管路运行应力超标问题试验分析

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作者 潘朝远 高雪燕 +1 位作者 高旭 刘江驰 《制冷与空调》 2025年第2期43-48,共6页

针对与单进“回形针”型冷凝器入口管装配的排气管,在压机运行中单点应力严重超标的问题,基于力的分解和增加管路柔性的思路改变管路布局,设计5个管路方案,并利用仿真和试验方法相结合,对管路的折弯角度,折弯平面等参数进行试验分析,试... 针对与单进“回形针”型冷凝器入口管装配的排气管,在压机运行中单点应力严重超标的问题,基于力的分解和增加管路柔性的思路改变管路布局,设计5个管路方案,并利用仿真和试验方法相结合,对管路的折弯角度,折弯平面等参数进行试验分析,试验结果表明:增加管路柔性和调整管路折弯角度对降低运行应力效果有限;调整管路布局将其模态振型从压机切向改为径向,单点运行应力从77.2 MPa减小到6.6 MPa,解决了该管路单点运行应力严重超标问题。分析结果为单转子压缩机配套单进冷凝器入口管的管路设计提供有益指导。 展开更多

关键词 空调管路 运行应力 模态 试验分析

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运行模态分析中固有模态和谐波模态区分方法研究 被引量：20

3

作者 张义民 张守元 +1 位作者 李鹤 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期64-67,共4页

在机械领域存在大量旋转机械,这使得输入激励并不满足运行模态分析(OMA)要求的均值白噪声激励条件。通过对随机信号和谐波信号统计特性的分析,提出一种简单有效的识别响应信号中周期强迫响应的方法,使OMA适用于含有谐波激励的情况,对一... 在机械领域存在大量旋转机械,这使得输入激励并不满足运行模态分析(OMA)要求的均值白噪声激励条件。通过对随机信号和谐波信号统计特性的分析,提出一种简单有效的识别响应信号中周期强迫响应的方法,使OMA适用于含有谐波激励的情况,对一块由偏心电机激励的钢板进行了运行模态试验和锤击法传统模态试验,应用该方法成功识别出响应信号中的周期响应成分,通过两种试验结果的对比验证了方法有效性,为OMA中虚假模态的辨别提供了一种新思路。 展开更多

关键词 运行模态分析 试验模态分析 谐波模态

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基于不中断交通运行模态分析的模态挠度法在桥梁状态评估中的应用 被引量：11

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作者 林贤坤 覃柏英 +1 位作者 张令弥 郭勤涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第14期52-57,76,共7页

以张家港河大桥为对象,在不中断交通条件下对该桥实施模态试验,建立和修正其有限元模型,由此对试验模态振型质量归一化。利用振型已质量归一化的试验模态参数,计算该桥已知静荷载作用下的试验模态挠度,通过模态挠度与静挠度实测值的比... 以张家港河大桥为对象,在不中断交通条件下对该桥实施模态试验,建立和修正其有限元模型,由此对试验模态振型质量归一化。利用振型已质量归一化的试验模态参数,计算该桥已知静荷载作用下的试验模态挠度,通过模态挠度与静挠度实测值的比较、关键问题的仿真研究和模态振型对模态挠度影响的误差分析,探讨和说明了基于不中断交通运行模态分析的模态挠度法在实际工程中应用于桥梁状态评估的可行性与有效性。 展开更多

关键词 桥梁状态评估 模态挠度法 不中断交通 运行模态分析 试验模态振型 质量归一化

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运行模态分析技术在船舶结构振动中的应用 被引量：11

5

作者 姜大正 洪明 周力 《中国舰船研究》 2010年第3期22-26,33,共6页

运行模态分析是一种仅基于环境激励下结构的响应来提取模态参数的方法,通常假设环境激励为白噪声进行分析。实际上,船舶航行过程中所受激励十分复杂,除受海浪等随机激励外,还受到来自螺旋桨、主机等确定的单频激励。因此航行中的船舶所... 运行模态分析是一种仅基于环境激励下结构的响应来提取模态参数的方法,通常假设环境激励为白噪声进行分析。实际上,船舶航行过程中所受激励十分复杂,除受海浪等随机激励外,还受到来自螺旋桨、主机等确定的单频激励。因此航行中的船舶所受激励应假设为白噪声和确定频率的激励同时存在。讨论运行模态分析方法在船舶结构中应用的可行性;在白噪声激励假设下,提出使用自互谱密度法来进行结构模态参数识别,并用简支梁实验对上述方法进行验证。最后将该方法运用于对某船航行中桅杆的振动响应数据进行分析和讨论。 展开更多

关键词 运行模态分析 结构振动 参数辨识 结构

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基于随机减量的运行模态频域分析方法 被引量：13

6

作者 黄琴 王彤 张海黎 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期770-773,共4页

以高层建筑、大跨桥梁等难以进行人工激励的大型复杂结构为对象,提出并实现了一种基于随机减量技术和复模态指示因子函数法的新型频域运行状态模态参数识别方法。由随机运行响应估计随机减量函数,然后通过时频域变换得到频域的半功率谱... 以高层建筑、大跨桥梁等难以进行人工激励的大型复杂结构为对象,提出并实现了一种基于随机减量技术和复模态指示因子函数法的新型频域运行状态模态参数识别方法。由随机运行响应估计随机减量函数,然后通过时频域变换得到频域的半功率谱密度函数,并用复模态指示因子函数法从半功率谱密度函数中识别结构模态参数。最后对1个三维空间结构模型进行算法验证,得到相应的各阶模态参数,证明了将随机减量技术和复模态指示因子函数法相结合的方法识别大型结构模态参数的有效性和合理性。 展开更多

关键词 运行模态分析 随机减量技术 复模态指示因子 半功率谱密度函数

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基于视频测量的运行状态模态分析 被引量：8

7

作者 王彤 李俊坡 夏遵平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期157-163,220,共8页

视频测量技术通过摄像机记录被测结构的振动过程,采用图像处理方法实现对结构上测点的多目标跟踪,具备全场非接触、测试过程简便、测量精度高等突出优点。基于摄像机成像模型,采用光束法平差提取出结构测点三维方向位移振动信息,每个测... 视频测量技术通过摄像机记录被测结构的振动过程,采用图像处理方法实现对结构上测点的多目标跟踪,具备全场非接触、测试过程简便、测量精度高等突出优点。基于摄像机成像模型,采用光束法平差提取出结构测点三维方向位移振动信息,每个测点等效于一个三轴"微位移传感器",对多测点目标跟踪可视为多通道同步数据采集。对摄像机成像系统进行校准,依照结构形状特性分布测点,由结构静止时各测点的空间位置构建出测试结构的几何模型,进行视频采集和多目标跟踪获取各测点动态响应数据,采用运行状态模态分析方法,识别出被测结构的固有模态参数。基于视频测量实现了测试结构几何建模和信号采集,并与模态分析软件紧密结合,形成了完整的视频采集与分析系统,具备良好的空间域展现能力,特别适用于柔性低频结构的动态测试与分析。以轻质风扇叶片、若干树叶等结构为对象进行实验研究,验证了该技术和方法的有效性。 展开更多

关键词 视频测量 多目标跟踪 运行状态模态分析 模态参数

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融合多工况功率谱密度函数的工作模态分析方法 被引量：1

8

作者 曾舒洪 康杰 +1 位作者 孙嘉宝 罗杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期179-189,共11页

频域分解(frequency domain decomposition,FDD)方法是开展环境激励下结构工作模态分析(operational modal analysis,OMA)的常用方法。但是,现有的FDD方法存在一些不足:①无法剔除非白激励及谐波激励引起的虚假模态;②无法区分结构密集... 频域分解(frequency domain decomposition,FDD)方法是开展环境激励下结构工作模态分析(operational modal analysis,OMA)的常用方法。但是,现有的FDD方法存在一些不足:①无法剔除非白激励及谐波激励引起的虚假模态;②无法区分结构密集模态与不相关非白激励产生的虚假模态。通过研究发现功率谱密度(power spectral density,PSD)矩阵的秩是FDD方法性能的决定性因素。在此基础上,提出一种新的工作模态识别OMA方法,该方法结合了不同激励工况下的响应PSD函数矩阵,并分别对单个激励工况下的响应PSD矩阵与多工况下的增广响应PSD矩阵进行奇异值分解,通过对比单工况PSD矩阵与增广PSD矩阵在奇异值峰值处秩的变化,识别出包括密集模态在内的结构模态参数,并消除由非白激励产生的虚假模态。采用桁架结构仿真算例和广州塔的工程数据集验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 工作模态分析(oma) 非白噪声激励 密集模态 功率谱密度(PSD)

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水工混凝土结构运行模态分析研究综述

9

作者 王冬冬 程琳 +1 位作者 仝飞 杨杰 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2017年第A02期173-180,共8页

对水工混凝土结构运行模态分析(OMA)几种常用方法的基本理论和研究进展进行了综述,将结构OMA方法分为频域法、时域法、时频域法和其他方法,并介绍了各种方法在水工混凝土结构模态识别中的应用情况。本文统计了国内外部分典型水工混凝土... 对水工混凝土结构运行模态分析(OMA)几种常用方法的基本理论和研究进展进行了综述,将结构OMA方法分为频域法、时域法、时频域法和其他方法,并介绍了各种方法在水工混凝土结构模态识别中的应用情况。本文统计了国内外部分典型水工混凝土结构OMA的识别结果,并与有限元计算结果进行了对比,并分析了数值计算和OMA结果差异产生的原因。根据OMA方法在水利工程领域的应用现状,对基于OMA的有限元模型修正和损伤识别的应用现状进行了介绍,指出了制约其进一步发展的关键因素,为其进一步发展提出了建议,以便为后续的研究提供参考。 展开更多

关键词 环境激励 运行模态分析 水工混凝土结构 有限元模型修正 损伤识别

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应变传递率运行模态分析方法及应用 被引量：1

10

作者 刘立坤 闫轲 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第5期51-55,64,共6页

运行模态分析方法在推导过程中多假设激励为白噪声,造成在应用上有一定的局限性。为解决此问题,提出一种利用应变测量的传递率运行模态分析方法。首先推导应变传递率表达式,利用两种不同载荷情况下的应变传递率函数构造伪频响函数矩阵,... 运行模态分析方法在推导过程中多假设激励为白噪声,造成在应用上有一定的局限性。为解决此问题,提出一种利用应变测量的传递率运行模态分析方法。首先推导应变传递率表达式,利用两种不同载荷情况下的应变传递率函数构造伪频响函数矩阵,采用频域子空间估计方法来识别系统极点,然后使用奇异值分解技术对传递率矩阵分解获得模态振型。采用有限元仿真算例和飞行颤振试验数据对所提方法进行验证,结果表明,在非白噪声激励条件下,该方法仅利用测量的应变响应就可准确识别结构模态参数。 展开更多

关键词 模态参数识别 运行模态分析 应变传递率 频域子空间 飞行颤振试验

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声激励下液晶屏运行模态分析

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作者 陈东东 舒礼邦 张静 《电子产品可靠性与环境试验》 2023年第4期101-108,共8页

液晶屏作为显示器的核心部件,其模态特性分析是研究显示异常的重要方法。为此,首先,推导了声激励下基于响应传递率的模态辨识原理,提出使用条件数曲线完成极点指示;其次,设计了一套非接触式运行模态实验方案,对液晶屏进行了模态实测;然... 液晶屏作为显示器的核心部件,其模态特性分析是研究显示异常的重要方法。为此,首先,推导了声激励下基于响应传递率的模态辨识原理,提出使用条件数曲线完成极点指示;其次,设计了一套非接触式运行模态实验方案,对液晶屏进行了模态实测;然后,分析了激励类型、数目和传递率估计方法对识别精度的影响;最后,获得了液晶屏的前7阶模态参数,使用MATLAB编程绘制模态振型并与PolyMAX算法结果进行了对比验证。结果表明,该模态实验方案和参数辨识方法准确可靠,液晶屏低阶模态以弯曲振动为主,振型交替出现。 展开更多

关键词 运行模态分析 激光测振 声激励 响应传递率 液晶屏

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基于运行模态分析的某民机低频固有特性研究

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作者 张苏华 李效法 何俊 《民用飞机设计与研究》 2018年第2期111-114,共4页

运行模态分析(Operational Modal Analysis,简称OMA)是一种基于环境激励的模态参数识别技术,是结构健康监测的重要手段。为了研究某民机在实际运行中的振动特性,在其滑跑过程中,利用加速度传感器采集飞机特定部位的振动响应信号。通过... 运行模态分析(Operational Modal Analysis,简称OMA)是一种基于环境激励的模态参数识别技术,是结构健康监测的重要手段。为了研究某民机在实际运行中的振动特性,在其滑跑过程中,利用加速度传感器采集飞机特定部位的振动响应信号。通过频域空间域分解(Frequency and Spatial Domain Decomposition,简称FSDD)的方法从响应信号中分析得到该民机特定低频模态。根据试验结果对计算模型进行修正,最终通过有限元分析(Finite Element Analysis,简称FEA)计算获得其全部低频模态。实践表明,将运行模态分析与有限元分析相结合,共同获取飞机在特定情况下的动力学特性的方法是可行的。 展开更多

关键词 运行模态分析 民机 低频 模态

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运行状态下的模态分析技术简介

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《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期195-195,共1页

关键词 模态分析技术 模态频率 模态变换 模态振型 运行模态分析

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运行模态分析

14

《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期179-179,共1页

关键词 模态分析 运行 模态识别 输出响应 模态参数 激励力

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运行状态下的模态分析技术简介

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《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期185-185,共1页

关键词 模态分析 运行状态 技术 简介 导纳测量 估计值 振动响应 输出信号

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船舶结构运行模态参数辨识研究(英文) 被引量：5

16

作者 姜大正 洪明 周力 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第3期313-324,共12页

运行模态分析是仅基于结构运行状态下的响应来提取结构模态参数的一种方法,通常假设环境激励为白噪声进行分析。实际上,船舶航行过程所受激励十分复杂,不能简单地假设为白噪声激励,由主机和螺旋桨等产生的确定频率激励同样存在。因此,... 运行模态分析是仅基于结构运行状态下的响应来提取结构模态参数的一种方法,通常假设环境激励为白噪声进行分析。实际上,船舶航行过程所受激励十分复杂,不能简单地假设为白噪声激励,由主机和螺旋桨等产生的确定频率激励同样存在。因此,航行中船舶所受激励可以假设为白噪声和简谐激励同时存在。进一步讨论了运行模态技术在船舶结构振动分析中应用的可行性和前景。研究使用带阻数字滤波技术滤除激励中的简谐成分来提高结构真实模态的辨识精度。讨论了自互功率谱密度法,并研究使用此方法提取同时受白噪声和简谐激励作用的简支梁的模态参数。实验结果表明该方法能够较准确地识别出同时受白噪声和简谐激励的结构模态参数。这对于分析航行中船舶有害振动结构的模态特征,并实施有效的减振优化措施具有很广泛的实际意义。 展开更多

关键词 运行模态分析 船舶结构 参数辨识 带阻滤波

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环境激励振动模态分析在桥梁结构检测与健康监测中的应用 被引量：1

17

作者 张令弥 《市政技术》 2005年第z1期172-177,共6页

文中对试验模态分析(EMA),特别是基于环境激励的振动模态分析(AMA)的进展,及其在桥梁结构检测和健康监测的应用进行了综合评述.主要内容包括:结构动力学特性在桥梁结构检测和健康监测中的作用,传统试验模态分析和环境激励模态分析的进展... 文中对试验模态分析(EMA),特别是基于环境激励的振动模态分析(AMA)的进展,及其在桥梁结构检测和健康监测的应用进行了综合评述.主要内容包括:结构动力学特性在桥梁结构检测和健康监测中的作用,传统试验模态分析和环境激励模态分析的进展,以及环境激励模态分析在桥梁结构检测与健康监测应用实例. 展开更多

关键词 结构动力学特性 桥梁检测 结构健康监测 振动模态试验与分析(EMA) 环境激励 运行模态分析(oma)

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基于FM-EMD的桥梁结构运行模态识别方法

18

作者 张欣 张丽娟 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2015年第4期159-164,共6页

提出了FM-EMD(调频EMD)方法,克服了原EMD方法在模态频率相近情况下的振型混淆问题。通过功能扩展,实现了"可选择性EMD分解":既可以对实测信号的某一频段进行针对性分解,也可根据信号的实际情况,选择从频谱高端或从频谱低端开... 提出了FM-EMD(调频EMD)方法,克服了原EMD方法在模态频率相近情况下的振型混淆问题。通过功能扩展,实现了"可选择性EMD分解":既可以对实测信号的某一频段进行针对性分解,也可根据信号的实际情况,选择从频谱高端或从频谱低端开始分解,以排除无效信号成分的干扰,并突出有效信号成分。所提方法具有很强的工程适应能力,适用于桥梁结构的运行模态辨识。通过对某120米跨径的钢管混凝土桁梁桥的运行模态实验,辨识得到了结构的频率、振型和阻尼比。通过与成熟辨识方法的比对,得出以下结论:该方法可以得到较高精度的频率值,较好形制的模态振型,但会低估模态阻尼值,频率辨识误差不超过1%,模态阻尼值低估不超过10%。 展开更多

关键词 桥梁结构 模态分析 运行模态实验 经验振型方解 调频-经验振型分解

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模态分析技术在胶印机结构振动中的实验研究 被引量：1

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作者 赵明明 王仪明 +2 位作者 袁英才 李建国 朱强 《北京印刷学院学报》 2013年第4期31-33,共3页

以含有一个递纸辊的单张纸胶印机递纸单元为研究对象,对此类传动系统的模态参数识别方法进行了研究。运用运行模态分析方法对单张纸胶印机递纸试验台的模态参数进行识别,得到在白噪声激励下参与单张纸胶印机递纸支架结构振动的模态阶次... 以含有一个递纸辊的单张纸胶印机递纸单元为研究对象,对此类传动系统的模态参数识别方法进行了研究。运用运行模态分析方法对单张纸胶印机递纸试验台的模态参数进行识别,得到在白噪声激励下参与单张纸胶印机递纸支架结构振动的模态阶次及振型,利用锤击实验模态方法验证其可行性。实验结果表明:采用基于EFDD的运行模态分析方法对单张纸胶印机递纸试验台进行模态参数识别是可行的。 展开更多

关键词 增强的频域分解法 运行模态分析 印刷机 模态参数识别

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基于PolyMAX方法的转向系统试验模态分析 被引量：1

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作者 吴叶彬 《汽车工艺师》 2018年第8期61-64,共4页

汽车转向系统是汽车用来改变和恢复其车型路线的系统。转向系统的振动直接影响整车的NVH水平,而转向系统总成的模态数值又在一定程度上决定了转向系统的振动程度,因此转向系统总成模态数值是整车NVH重要指标之一。振动模态是弹性结构的... 汽车转向系统是汽车用来改变和恢复其车型路线的系统。转向系统的振动直接影响整车的NVH水平,而转向系统总成的模态数值又在一定程度上决定了转向系统的振动程度,因此转向系统总成模态数值是整车NVH重要指标之一。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。模态分析技术是用于对零部件或工程结构系统进行动力学分析的现代化方法和手段,借此可以解决很多工程实际问题。本文利用LMS公司有关模态测试软件对某车型的转向系统进行比较完整的模态测量后,得出了转向系统的模态特性,对解决常见的车辆怠速方向盘抖动以及车辆运行转向过程中出现的振动噪声问题,具有重要的参考分析价值。 展开更多

关键词 汽车转向系统 试验模态分析 PolyMAX方法 振动模态 模态特性 车辆运行 动力学分析 方向盘抖动

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