基于多参考点稳定图的斜拉桥模态参数识别 被引量：7

1

作者 叶锡钧 颜全胜 +1 位作者 王卫锋 李健 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期41-47,53,共8页

针对激励未知情况下,运行模态分析容易遗漏真实模态和产生虚假模态的问题,提出了基于特征系统实现算法的多参考点稳定图算法.该算法通过设置不同的参考点,利用自然激励技术结合特征系统实现算法识别模态参数,以阻尼比、基于输出矩阵的... 针对激励未知情况下,运行模态分析容易遗漏真实模态和产生虚假模态的问题,提出了基于特征系统实现算法的多参考点稳定图算法.该算法通过设置不同的参考点,利用自然激励技术结合特征系统实现算法识别模态参数,以阻尼比、基于输出矩阵的一致模态指标和模态置信度作为判别指标,确定可信度最高的模态参数.运用该算法和增强频域分解法对大跨度斜拉桥———崖门大桥的实测数据进行识别分析.结果表明,文中算法能准确地识别出低阶模态参数,能为有限元模型修正提供良好的基础. 展开更多

关键词 斜拉桥 运行模态分析 多参考点稳定图 自然激励技术 特征系统实现算法 增强频域分解

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基于时频域信号特征的输电塔运行模态分析

2

作者 张晓明 谭蓉 +4 位作者 贺育明 强继峰 孙森林 张朝军 梁刚 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第3期46-52,59,共8页

运行模态分析是现阶段对大型结构进行动力特性参数分析的重要手段。首先,采集了110 kV输电塔环境激励下的响应时程;其次,采用短时傅里叶变换配合不同时间窗口下的时频域强度信息的方法,得到了响应信号的时频图,讨论了环境激励下响应时... 运行模态分析是现阶段对大型结构进行动力特性参数分析的重要手段。首先,采集了110 kV输电塔环境激励下的响应时程;其次,采用短时傅里叶变换配合不同时间窗口下的时频域强度信息的方法,得到了响应信号的时频图,讨论了环境激励下响应时程的频域响应特征;最后,采用了随机子空间方法,获得了结构的动力特性参数。研究结论表明,环境激励可为运行模态分析提供持续稳定激励;试验塔的一阶模态能量耗散能力较强,在垂直横担方向阻尼比数值随着模态频率增加有减小的趋势。试验部分可为服役输电塔的监测、维护提供参考,形成的结论可为输电塔的抗风设计提供参考。 展开更多

关键词 时频域分析 动力特性参数 输电塔 模态识别 运行模态分析

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桥梁结构模态参数的时频域识别 被引量：19

3

作者 单德山 李乔 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期26-31,共6页

为在时频域内识别桥梁结构的模态参数,针对HHT（Hilbert-Huang Transform）方法识别桥梁结构模态参数中存在的端点效应、模态混叠以及频率识别与阻尼识别相互耦合现象,应用带通滤波和扩展随机减量法对HHT方法进行改进,建立了一种基于现... 为在时频域内识别桥梁结构的模态参数,针对HHT（Hilbert-Huang Transform）方法识别桥梁结构模态参数中存在的端点效应、模态混叠以及频率识别与阻尼识别相互耦合现象,应用带通滤波和扩展随机减量法对HHT方法进行改进,建立了一种基于现代信号时频域分析的桥梁结构模态参数识别方法,然后基于MATLAB平台,编制了桥梁结构模态参数时频域识别程序,并以某吊拉组合桥梁全桥模型试验为例,利用实测数据对所提方法进行验证。结果表明,该方法能正确识别出模型桥梁的前11阶竖向自振频率、前6阶阻尼比以及前3阶模态振型;阻尼比的识别结果为0.2%-2%;识别结果与有限元模型修正后的计算结果相差不大。所提方法能正确、有效地在时频域内识别桥梁结构的频率、阻尼及模态等参数。 展开更多

关键词 桥梁工程 吊拉组合桥 时频域 模态参数 模型试验 阻尼比 自振频率 模态识别

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基于环境激励下的工作应变模态频域识别方法 被引量：5

4

作者 顾培英 邓昌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期68-70,共3页

针对应变型指标比位移型指标对损伤具有更好的识别能力,以及环境激励的优越性,提出工作应变模态。本文从应变频响函数理论出发,对工作应变模态频域识别方法进行推导。利用应变幅频响应曲线峰值判断系统固有频率。当激励为白噪声或宽带... 针对应变型指标比位移型指标对损伤具有更好的识别能力,以及环境激励的优越性,提出工作应变模态。本文从应变频响函数理论出发,对工作应变模态频域识别方法进行推导。利用应变幅频响应曲线峰值判断系统固有频率。当激励为白噪声或宽带随机谱时,根据各测点应变响应幅值谱与参考点应变幅值谱的比值,得到系统的工作应变模态幅值。并可利用互谱实部符号判断工作应变模态的相位。 展开更多

关键词 环境激励 工作应变模态 频域 损伤识别

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基于联合加权谱密度的结构振型频域识别方法

5

作者 邹春蓉 邓长军 +2 位作者 蒋伟 刘纲 王惊华 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第32期13953-13959,共7页

针对传统加权谱密度(weighted spectral density,WSD)法中加权函数指数因子选取不当导致模态振型识别精度降低的问题,建立基于联合WSD的结构振型频域识别方法,提升了WSD方法的识别精度及适用范围。根据盲源分离与振型叠加法的相似性,采... 针对传统加权谱密度(weighted spectral density,WSD)法中加权函数指数因子选取不当导致模态振型识别精度降低的问题,建立基于联合WSD的结构振型频域识别方法,提升了WSD方法的识别精度及适用范围。根据盲源分离与振型叠加法的相似性,采用WSD方法对结构振动信号进行解耦与分离;利用预设的多个加权密度矩阵构建三维张量加权谱,并采用平行因子2模型自适应选取加权函数指数因子;在此基础之上,引入最小谱方差评判准则进行评价,从而实现模态振型分离矩阵的精确估计。三自由度系统理论模型的模态振型识别结果表明:所提方法能准确获取各阶模态振型所对应的最优加权函数指数因子,针对结构模态振型的识别精度均优于传统频域分解法和二阶盲辨识方法,即使在数据较短、频谱毛刺严重时仍具有较高的识别精度,为建筑结构模态振型识别提供了一种新的识别算法。 展开更多

关键词 模态振型识别 加权谱密度(WSD) 盲源分离 张量因子 频域法

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模态识别广义频域法

6

作者 李岳锋 吕民富 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 1989年第3期1-6,共6页

本文把模态参数时域识别算法推广到频域中,使之兼有二者的优点。它突出了要识别的模态信息,同时有效地抑制了噪声;它可以逐个(或少数几个)地识别模态,显著提高识别精度;它改善了识别过程的物理直观性和噪声模态鉴别的可靠性。就算法本... 本文把模态参数时域识别算法推广到频域中,使之兼有二者的优点。它突出了要识别的模态信息,同时有效地抑制了噪声;它可以逐个(或少数几个)地识别模态,显著提高识别精度;它改善了识别过程的物理直观性和噪声模态鉴别的可靠性。就算法本身而言,它仍保留了时域法固有的数值稳定性好的优点。这些特点,使“广义频域法”特别适用于结构现场识别。” 展开更多

关键词 模态识别 广义频域法 振动 测量

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面向燃机多工况宽频域工作模态参数识别的随机子空间方法 被引量：2

7

作者 左彦飞 庞陈意 +1 位作者 江志农 冯坤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期225-236,311,共13页

面向燃气轮机工作状态下多工况、宽频域模态参数识别需求,在对典型燃机整机振动模态分析的基础上,虑及测试数据类型、测点位置与方向的选取及不同运行工况影响,提出一种针对燃机整机工作模态参数识别的随机子空间方法。基于实测振动数据... 面向燃气轮机工作状态下多工况、宽频域模态参数识别需求,在对典型燃机整机振动模态分析的基础上,虑及测试数据类型、测点位置与方向的选取及不同运行工况影响,提出一种针对燃机整机工作模态参数识别的随机子空间方法。基于实测振动数据,对典型燃机工作模态参数进行了自动划分识别。结果表明:通过分别控制行块数,充分挖掘位移、速度、加速度三种类型数据包含的不同频段模态参数信息并对识别结果择优合并,能够较好识别出数十倍于燃机工频的宽频域模态;合理选取测点位置和方向,能够得到关心频段内局部或整体模态;利用多转速运行工况数据,能够区分出受转速影响的整体模态。实现了对燃机整机振动宽频域范围内整体和局部模态、机匣和转子模态的识别,可为在此基础上的动力特性分析、整机动力学模型修正、结构振动状态评估、振动故障特征提取等提供支撑。 展开更多

关键词 燃气轮机 模态参数识别 随机子空间识别方法 宽频域 多工况

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在线监测环境下土木结构的模态识别研究 被引量：7

8

作者 淡丹辉 孙利民 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2004年第3期82-88,共7页

建立在线监测环境下结构考虑时效的模态识别计算方案。采用基于各测点加速度响应互功率谱的频域多参考点模态识别法来实现结构模态参数的抽取,从而绕过了监测环境下激励监测的技术难题;并用频域的平均法使识别参数的拟合曲线平滑和发现... 建立在线监测环境下结构考虑时效的模态识别计算方案。采用基于各测点加速度响应互功率谱的频域多参考点模态识别法来实现结构模态参数的抽取,从而绕过了监测环境下激励监测的技术难题;并用频域的平均法使识别参数的拟合曲线平滑和发现参数的变化趋势。通过对美国结构健康监测研究小组公布的Benchmark问题的第一阶段解析模型模拟加速度响应数据的识别,表明本文采用的算法有较好的识别精度和识别速度,是一个可行的在线监测环境下的模态识别计算方案。 展开更多

关键词 在线模态识别方案 互功率谱 频域多参考点模态识别 叠盖平均法 标准问题

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AR模型功率谱改进的频域模态自动识别方法 被引量：1

9

作者 姚小俊 杨欣 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-7,共7页

针对频域分解法在模态自动识别上的不足,提出了一种基于AR模型功率谱改进的频域模态自动识别方法——AR-AFDD法。首先,通过AR模型功率谱估计确定所有可能是物理模态的频率点,并对相应功率谱矩阵进行奇异值分解,然后,利用时间振型相关性... 针对频域分解法在模态自动识别上的不足,提出了一种基于AR模型功率谱改进的频域模态自动识别方法——AR-AFDD法。首先,通过AR模型功率谱估计确定所有可能是物理模态的频率点,并对相应功率谱矩阵进行奇异值分解,然后,利用时间振型相关性对所选取的峰值进行判别,实现物理模态与噪声模态的自动区分,最后,以自功率谱的最优拟合完成阻尼比估计;采用试验模型和实际桥梁对AR-AFDD法进行验证。研究表明:AR-AFDD法能够快速有效地实现结构模态参数的自动识别,识别结果能够区分物理模态与噪声模态,在实际结构的健康监测数据分析中具有良好的可靠性。 展开更多

关键词 桥梁工程 自动模态识别 频域分解法

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基于环境激励的大跨度斜拉桥模态参数和索力识别 被引量：8

10

作者 叶锡钧 颜全胜 +3 位作者 李健 王卫锋 朱添丰 刘明慧 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第16期157-163,共7页

模态参数和索力是评估斜拉桥健康状态的关键参数。建立了崖门大桥的有限元模型并对其进行了基于环境激励的模态测试和拉索振动测试;提出了基于ERA的多参考点稳定图算法,设置不同的参考点,利用自然激励技术结合特征系统实现算法(NExT-ERA... 模态参数和索力是评估斜拉桥健康状态的关键参数。建立了崖门大桥的有限元模型并对其进行了基于环境激励的模态测试和拉索振动测试;提出了基于ERA的多参考点稳定图算法,设置不同的参考点,利用自然激励技术结合特征系统实现算法(NExT-ERA)识别模态参数,通过阻尼比、基于输出矩阵的一致模态指标(CMI_O)和模态置信度(MAC)作为判别标准,识别出崖门大桥的竖向和横向模态参数,通过和增强频域分解法(EFDD)识别结果的比较,可知该算法具有良好的识别效果;分析了斜拉索与主梁的共振频率范围,通过二次拟合识别较长拉索的低阶频率,根据两种不同方法的索力识别结果可知,该桥的索力分布比较均匀对称。 展开更多

关键词 环境激励 斜拉桥 模态参数识别 多参考点稳定图 索力识别

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模糊聚类法在试验模态参数识别分析中的应用 被引量：8

11

作者 姜金辉 陈国平 +1 位作者 张方 张茂争 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期344-347,共4页

为了搜索系统的真实极点,将模糊聚类理论引入试验模态参数分析。根据极点之间内在的亲疏关系,将其合理地聚为若干类,搜索每一类的最佳极点,即系统的真实极点,在稳态图中自动完成真实极点的选择。该方法能够避免人为因素造成的识别误差,... 为了搜索系统的真实极点,将模糊聚类理论引入试验模态参数分析。根据极点之间内在的亲疏关系,将其合理地聚为若干类,搜索每一类的最佳极点,即系统的真实极点,在稳态图中自动完成真实极点的选择。该方法能够避免人为因素造成的识别误差,提高识别结果的可信度。在正交多项式曲线拟合和多参考点最小二乘复频域识别系统中引入该方法,实现了稳态图中极点的自动选择,提供了真实极点选择的一种新思路。通过仿真和实验证明了模糊聚类法对极点选择的可行性和稳定性。 展开更多

关键词 模态参数识别 模糊聚类 稳态图 正交多项式曲线拟合 多参考点最小二乘复频域法

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贮仓结构参数的频域识别 被引量：7

12

作者 刘增荣 黄义 +3 位作者 邵江 Liu Zengrong Huang Yi SHAO Jiang 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期79-81,共3页

本文提出了一种贮仓结构参数的频域识别方法。本文在建立贮仓结构多质点体系计算模式的基础上 ,运用最小二乘识别理论 ,基于分析结果与试验结果的差别 ,迭代修正贮仓多质点体系中的参数 ,建立了贮仓结构参数的频域识别方法 ;并且 ,进行... 本文提出了一种贮仓结构参数的频域识别方法。本文在建立贮仓结构多质点体系计算模式的基础上 ,运用最小二乘识别理论 ,基于分析结果与试验结果的差别 ,迭代修正贮仓多质点体系中的参数 ,建立了贮仓结构参数的频域识别方法 ;并且 ,进行了贮仓结构的模态试验 ,实施了贮仓结构参数频域识别的全过程。计算结果表明 ,所建立的方法可产生良好的参数估计。 展开更多

关键词 贮仓结构 模态试验 频域参数识别 结构动力分析

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桥梁结构运营模态参数识别方法对比 被引量：8

13

作者 单德山 黄珍 李乔 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期24-29,共6页

为比较不同桥梁运营模态分析理论和方法在实际桥梁长期运营中的识别效果和效率,以某大跨度斜拉桥健康监测系统1年的实测数据为依托,用探索性数据分析方法对桥梁实测数据进行评判,从实测数据中筛选符合识别方法基本假定的数据,分别运用... 为比较不同桥梁运营模态分析理论和方法在实际桥梁长期运营中的识别效果和效率,以某大跨度斜拉桥健康监测系统1年的实测数据为依托,用探索性数据分析方法对桥梁实测数据进行评判,从实测数据中筛选符合识别方法基本假定的数据,分别运用频域和时域运营模态参数识别方法识别该桥主梁和斜拉索12个月的运营模态参数,并对识别结果进行对比分析。分析结果表明:不同构件可采用不同的识别方法,基于自适应总体平均经验模态分解的数据驱动随机子空间法对运营状态下斜拉桥主梁的密集模态参数识别效果最好;峰值拾取法能准确、快捷地识别运营状态下斜拉索的模态参数。 展开更多

关键词 大跨度桥梁 运营模态分析 频域 时域 参数识别方法 探索性数据分析

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基于强震观测的拱坝模态参数识别的对比研究 被引量：8

14

作者 仝飞 程琳 +2 位作者 杨杰 郑东健 陈诗怡 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2017年第2期37-46,共10页

大坝的强震观测是传感器测量的结构在地震激励下实际的振动反应。基于强震观测进行混凝土拱坝模态参数识别,可为结构的抗震分析、健康诊断和震损评估等提供基础。本文基于Pacoima拱坝的3次地震观测数据,分别采用"输入-输出"型... 大坝的强震观测是传感器测量的结构在地震激励下实际的振动反应。基于强震观测进行混凝土拱坝模态参数识别,可为结构的抗震分析、健康诊断和震损评估等提供基础。本文基于Pacoima拱坝的3次地震观测数据,分别采用"输入-输出"型和"仅考虑输出"型两类方法对大坝的模态参数进行了识别,并对不同地震记录下,不同方法的识别结果进行对比。同时,结合国内外不同学者通过数值计算、大坝原型动力试验和运行模态分析等方式得到的Pacoima拱坝模态参数识别的结果,分析了基于强震观测的模态识别结果与上述方式获得的模态参数的差异,并分析了差异产生的原因。相关的研究成果,可为后续的研究提供参考。 展开更多

关键词 强震观测 模态参数识别 混凝土拱坝 随机子空间(SSI) 增强型频域分解(EFDD)

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基于FDD法的模态参数连续自动识别及频率变异性分析 被引量：4

15

作者 王晓光 马明 +1 位作者 高林丽 党李涛 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期7-16,25,共11页

模态参数是分析桥梁运营状态变化的重要指标,可为桥梁状态评估提供数据基础。基于频域分解法(FDD)的模态参数连续自动识别方法,分析了模态参数与环境之间的关系。采用前、后向线性均值滤波方法对奇异值曲线进行滤波处理,剔除噪声干扰引... 模态参数是分析桥梁运营状态变化的重要指标,可为桥梁状态评估提供数据基础。基于频域分解法(FDD)的模态参数连续自动识别方法,分析了模态参数与环境之间的关系。采用前、后向线性均值滤波方法对奇异值曲线进行滤波处理,剔除噪声干扰引起的虚假毛刺峰值;提出了Dvp指标,结合波峰波谷检测算法识别得到了真实模态参数对应的奇异值峰值;引入K-means聚类法实现了奇异值曲线真实峰值的自动选取。针对实际健康监测数据存储格式,设计了模态参数连续自动识别框架,并提出了融入模态参数的自动识别算法,实现了模态参数连续、自动识别。将所提出的方法运用于斜拉桥的实测数据中,通过连续自动识别得到一个月的模态参数,分析了环境对结构频率的影响程度。研究结果表明:所提出的基于FDD的模态参数自动识别方法能够实现模态参数的自动识别;所提出的融合自动识别算法的数据自动分析框架能够实现模态参数连续、自动识别,能解决桥梁健康监测数据的连续自动分析;桥梁结构频率受环境温度影响较大,随机环境因素所引起的结构频率随机性不可忽略。 展开更多

关键词 桥梁工程 模态识别 频域分解法 连续自动识别 相关性分析

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环境激励下海上风电结构模态参数识别 被引量：4

16

作者 张敏 徐霄龙 +2 位作者 陈玉静 张翼 杜君峰 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期122-130,共9页

针对海上风电结构,研究了环境激励下海上风电结构的模态参数识别问题。采用了一种时域联合算法:自然激励法(Natural Excitation Technique,简称NExT)和多参考点复指数法(Polyreference Complex Exponential,简称PRCE)的结合(简称NExT/P... 针对海上风电结构,研究了环境激励下海上风电结构的模态参数识别问题。采用了一种时域联合算法:自然激励法(Natural Excitation Technique,简称NExT)和多参考点复指数法(Polyreference Complex Exponential,简称PRCE)的结合(简称NExT/PRCE方法)对海上风电结构的模态参数进行识别。对某三脚架式海上风电结构进行数值模拟,考虑了风电结构的实际操作工况,对结构施加了随机波浪荷载和风机载荷。利用动力响应数据进行了环境激励下风电整体结构模态参数识别,采用了稳定图与模态置信准则进行了虚假模态的剔除,并分析了NExT中参考通道选取对于模态参数识别效果的影响。通过与有限元模型模态参数比较,验证了NExT/PRCE方法对于风电结构参数识别的有效性。 展开更多

关键词 海上风电结构 模态参数识别 环境激励 自然激励法 多参考点复指数法

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一种推广的互功率谱模态识别法及其在SHM问题中的应用 被引量：1

17

作者 淡丹辉 孙利民 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2004年第4期56-61,共6页

详细推导了多自由度结构多测点加速度响应的互功率谱模态矩阵展开式。进而给出了未知激励条件下基于各测点加速度响应互功率谱的频域多参考点模态识别法,同文献[1]相比,该法适用于更广范围的激励条件。在频域平均法的辅助下,对ASCESHMBe... 详细推导了多自由度结构多测点加速度响应的互功率谱模态矩阵展开式。进而给出了未知激励条件下基于各测点加速度响应互功率谱的频域多参考点模态识别法,同文献[1]相比,该法适用于更广范围的激励条件。在频域平均法的辅助下,对ASCESHMBenchmark问题的解析模型仿真加速度响应数据进行识别,结果表明该法有较好的识别精度,是一个有望应用于在线监测环境下的模态识别算法。 展开更多

关键词 加速度响应 互功率谱 模态识别 频域平均法 SHM Benchmark问题

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基于振动测试和有限元法的泵站厂房模态识别 被引量：5

18

作者 秦全乐 杨杰 +2 位作者 程琳 郑东健 李炎隆 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期610-617,760,共9页

模态参数识别在工程领域的应用非常广泛,相关研究具有重要的理论意义和实际工程应用价值。本文以某泵站厂房作为研究对象,分别采用增强型频域分解法(EFDD)和随机子空间识别法(SSI)对不同工况下的泵站厂房结构进行了模态参数识别,并与有... 模态参数识别在工程领域的应用非常广泛,相关研究具有重要的理论意义和实际工程应用价值。本文以某泵站厂房作为研究对象,分别采用增强型频域分解法(EFDD)和随机子空间识别法(SSI)对不同工况下的泵站厂房结构进行了模态参数识别,并与有限元法(FEM)的分析结果做了对比研究。结果表明,将EFDD和SSI方法应用于泵站厂房结构的模态识别是适用且可靠的,其中EFDD法计算速度较快,但需要拾取峰值判别特征模态,其精度受主观因素影响较大,而SSI法可自动识别相对稳定的特征模态。该结论可为实际工程应用提供参考。 展开更多

关键词 泵站厂房 模态参数识别 随机子空间识别 增强型频域分解

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参数识别与模态综合 被引量：1

19

作者 朵英贤 《兵工学报》 EI CAS 1985年第2期39-48,共10页

本文介绍频域中的参数识别方法、时域中的参数识别方法和模态综合技术。所有这些方法虽然处在改进的过程,但对武器的研制无疑是有用的。武器设计者对于这些方法将是感兴趣的。

关键词 模态综合 参数识别方法 阻尼矩阵 模态参数 子结构法 振型 传递函数 激振力 频域法 测试频率

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基于环境激励的模态参数辨识方法综述 被引量：131

20

作者 续秀忠 华宏星 陈兆能 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期1-5,共5页

本文首先对环境激励下模态识别方法进行了综述 ,对目前的几种识别方法的原理、识别精度及适用条件进行了论述 ,并比较了这些方法各自的特点 ,参照国内外最新文献 。

关键词 环境激励 模态识别 平稳随机激励 非平稳随机激励 结构模态参数 联合时频域

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