基于修正广义正交域的动载荷识别研究

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本文研究的是工程振动问题中的动载荷反问题,即动载荷识别问题。  动载荷确定在工程结构的分析与研究中有重大意义,准确地识别动载荷是确保工程结构安全性与可靠性的重要保证。动载荷识别的研究成果应用广泛,越来越多地受到人们的重视。动载荷识别技术在国内外大量学者的不懈努力下取得长足进展。  本论文基于修正切比雪夫广义正交多项式识别动载荷理论,进行了理论上的推导,并进行仿真、实验。基于正交域理论动载荷识别技术的主要思想是用正交多项式来拟合动载荷函数,建立系统动响应与正交多项式级数系数之间的联系,利用系统上有限点的响应信息及结构系统的动态特性实现对正交多项式系数的求取,从而完成动载荷的识别。  本文基于广义切比雪夫正交多项式来拟合动载荷函数,结合杜哈梅尔离散化积分方程,运用等步长离散时间序列,推导出识别动载荷的递推连锁格式计算式。然后,进行计算机仿真分析并针对悬臂梁进行实验。此理论优点在将求动载荷函数过程转化为求解正交多项式级数系数的过程。  仿真及实验结果证实:该理论可以较好识别多自由度系统的谐载荷、衰减载荷、冲击载荷等确定性载荷,而且对其短样本信号也能较好的识别。但对于采样有白噪声的谐载,无论是低信噪比还是高信噪比,载荷识别效果都不是很好。  
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