文档介绍：摘要结构模态参数识别方法在结构健康监测、损伤识别、模型修正和结构振动控制等方面扮演重要角色。对结构模念参数识别方法的研究目前主要集中在线性时不变系统,已形成成熟的理论和方法,并且广泛应用于工程实践。对线性时变系统模态参数识别方法的研究仍然处在起步阶段,有很多问题需要进一步深入研究。本文基于经验模式分解法虺艵和浠煌ü的D夂褪匝槭莘治鲅芯苛私峁故北淠L问侗鸱法,主要工作如下:首先,介绍了睦砺酆褪迪郑芙崃硕訣分解、端点效应问题的改进方法及最新进展。通过仿真分析对比了住⒍淌备嫡忠镀缀托〔ㄆ分析非平稳信号的特点,发现赘欣诒碚鞣瞧轿刃藕诺氖逼堤匦浴其次,介绍了基于的线性时不变系统模态参数识别算法。并通过两个振动台实验数据分析比较了方法与随机子空间法虺芐⑵涤蚍纸夥简称的识别效果。结果显示,模态参数识别方法更有利于识别结构在随机激励下的模态参数。而后,对于线性时变结构引入瞬时频率和瞬时阻尼比的定义,并给出其识别方法。通过单自由度和两个自由度在不同激励类型下的数值仿真,比较了基于南低乘彩蹦L问氖侗鹬涤肜砺壑担得髁朔椒ǖ挠行浴通过短肢剪力墙振动台实验数据分析和有限元模拟,识别了线弹性状念下结构模型在地震波激励下的瞬时频率和阻尼比,并将识别出的阻尼比带回有限元模型中,对比了在时变阻尼比模型下结构的位移响应。通过对比可以看出基于枘崞椎乃彩弊枘岜仁侗鸱椒ǹ梢院侠矸从辰峁乖谒婊だ弊枘岜的变化情况。最后对全文的工作进行了总结,并对今后的研究工作进行了展望。关键词:经验模式分解固有模态函数浠凰彩逼德蔋阻尼谱
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第一章绪论概述结构的振动模态参数L德省⒛L裥秃湍L枘岜鹊是决定结构动力特性的主要参数,也可作为评价结构工作状态的重要性能指标。在结构服役过程中,其动力特征往往和时间相关,特别是在一些极端的情况如地震、台风等荷载作用下,结构的模态刚度、模念质量和模念阻尼等参数具有时变特性,并且和振动过程耦合。因此如何正确和方便的识别土木工程结构的时变模念参数,是结构参数识别的重要研究方向之一也是对结构服役安全性评价的重要技术支撑。结构的振动模态参数提取方法通常有两种:第一种是理论计算,属于结构动力学的“正问题”,一般是先将实际结构离散成有限自由度系统,而后利用力学和数学方法建立系统振动模型,再运用线性代数、矩阵分析等数学方法求解系统模念参数。对已建结构如何建立反映真实工作状态的理论模型是此类方法的核心与难点问题。第二种方法是试验模态分析,试验模态分析是结构动力学的“反问题”,是从结构的某些测点上采集的动态响应数据出发,采用信号分析的手段和模念参数识别方法来识别模态参数。此种方法基于结构实时的动响应,因此可以更好反映结构的真实动力特性,同时随着信号处理技术、传感器技术、分析技术的不断发展,基于试验实测数据提取结构模态参数的方法同益受到重视,并且广泛的应用于多个学科领域。模态参数识别方法从世纪年代后期发展至今,吸收借鉴了振动理论、信号处理、数理统计、自动控制理论的一些研究思想与成果,逐渐形成了一套独特的理论,并且已经在土木、机械、航空航天、造船、化工等诸多领域得到广泛的应用,成为解决复杂结构振动问题的主要工具【D壳岸杂谙咝允辈槐系统模念参数识别方法已经形成较为成熟的理论,然而由于时变结构模态参数识别理论的复杂性,例如对瞬时模态参数的定义以及在时频域表征非平稳非线性信号等,对线性时变结构和非线性结构的研究仍处于起步阶段。进入世纪年代以来,随着信号处理技术和传感器技术的不断发展以及工程问题的迫切需求,对时变结构模态参数的以别同益成为固内外学术界的一个热点贘题。因
信号时频表现方法,厂此本文从结构瞬时模念参数的定义出发,提出了时