【摘 要】
:
作为结构自身固有特征,准确地获取模态参数和进行模态分析,能够帮助提升结构运营性能和判定结构健康状态。在结构响应信号成分复杂或模态分析遇到困难时,基于现代信号处理技术的模态分解方法也是结构模态参数识别中的一类重要方法。针对目前模态分解方法可能出现模态混叠或失真等现象,提出一种用于结构模态识别的新的模态分解方法—约束模态分解。方法的基本思想是基于单阶模态频域响应的峰值特性,利用结构响应的线性组合实现目
论文部分内容阅读
作为结构自身固有特征,准确地获取模态参数和进行模态分析,能够帮助提升结构运营性能和判定结构健康状态。在结构响应信号成分复杂或模态分析遇到困难时,基于现代信号处理技术的模态分解方法也是结构模态参数识别中的一类重要方法。针对目前模态分解方法可能出现模态混叠或失真等现象,提出一种用于结构模态识别的新的模态分解方法—约束模态分解。方法的基本思想是基于单阶模态频域响应的峰值特性,利用结构响应的线性组合实现目标阶次模态响应分解,使能够完全符合结构原有振动特性。首先,分析结构响应线性组合的特点。然后,基于线性组合理念,提出频域响应峰值幅值约束的模态分解方法,通过迭代更新完成分解系数和固有模态参数的循环优化。进一步,针对频率密集的情况,发展频域响应峰值导数约束的模态分解方法,在此基础上为使模态分解过程更具聚焦性,研究局部峰值导数约束方法,只将部分关注的频率成分分离开来。接着,通过数值仿真验证约束模态分解方法的准确性,并分析算法稳定性能,得出幅值约束法的噪声鲁棒性较强,而导数约束法的模态分解精度更高的结论。关于导数约束法的频率点参数选取,给出能量判别指标来量化分解效果,将最小能量值对应的参数作为最佳取值。与此同时,研究噪声影响下奇异谱分析这一信号预处理技术对于信号去噪处理和模态定阶方面的积极贡献,简单分析其应用稳定性。最后,利用两跨连续梁数值模型和四层框架结构试验模型的模态分析,验证幅值约束法和导数约束法对于模态分解和模态分析的实用性。通过与现有模态分解方法的对比分析验证本文方法有较高的模态分解精度,且能够达成理想的模态分解目标。
其他文献
介质阻挡放电(DBD)作为产生低温等离子体的重要方式,因其可以在常温常压下发生放电,反应装置结构简单,放电空间可控,且放电过程具有较高的电子能量,容易打破分子化学键,在诸多领域得到广泛应用。近年来,随着对DBD研究的逐步深入,提高放电装置能量利用效率成为关注的焦点。为进一步探究不同结构的放电体系的能量利用效率,本文设计管-管式和棒-筒式两种同轴DBD装置,研究了电源参数、反应器参数变化对管-管式D
热力耦合问题作为交叉学科中的典型问题,广泛存在于航空航天、汽车制造和电子电路等领域中,是应力场与温度场相互影响的过程。为明确结构在温度与应力作用下的状态和响应,需对非均质材料的热力耦合问题进行计算分析。然而现有的计算程序大多基于有限单元法采用连续性假设,对于求解非均质材料大规模热力耦合问题需要消耗大量的时间和计算机资源。本文基于扩展多尺度有限元法(EMs FEM)和并行模型,结合区域分解算法和可移
应力是结构强度校核的基本依据,对于复杂结构,常采用有限元法获得结构的应力响应,但计算结果与网格尺寸、排列方式相关,需采用网格加密、提高插值阶数、应力恢复等方法进行后处理来获得较为合理的应力场,在实际工程中难以实现,尤其是针对裂纹、凹角等几何形状突变位置处,需要剖分很密的网格,才能较好地刻画这些部位的奇异应力场。比例边界有限元方法(SBFEM)的解具有半解析的特性,与有限元相比,非常适用于求解奇异应
附着型空化的脱落,会增大流场的不稳定性,造成水力机械的噪声、振动等一系列危害,因此对空化流动的控制显得尤为重要。针对在水翼吸力面开设射流水孔的空化控制方法,本文以NACA66(MOD)水翼为研究对象,结合高速摄像技术和数值仿真方法研究射流流量、射流位置、孔隙率等不同射流参数对空化抑制效果的影响规律,确定射流参数的最佳组合并分析射流抑制空化的机理。采用高速全流场摄像研究三种不同结构射流水翼在云状空化
对于强耦合系统输运性质的研究一直以来是凝聚态物理以及高能物理的一个重要课题。作为研究强耦合系统的有力工具,全息对偶为我们揭示了一些输运行为的普适意义,即它们通常不敏感依赖于系统的微观细节,而主要由系统的对称性所决定。之前的研究表明,强耦合系统中一些扩散型的流体力学模式应受系统的量子混沌性质及因果性所限制。因此,相应扩散系数的大小也应存在一定的界限。扩散系数的下限通常由系统的蝴蝶速度和Lyapuno
海洋是人类生存发展的重要资源宝库,经济的可持续发展也越来越依赖海洋。但由于全球气候变化等影响,台风浪灾害频发,我国的海岸线和海域,也因此经常遭受不同程度的台风及巨浪的袭击。而巨浪灾害一旦发生,其对沿岸工程设施的破坏是毁灭性的。因此,能否对沿海台风浪各种特征进行建模分析,进而指导海上作业的有效安全开展就显得极为重要。本文以中委合资广东石化原油码头工程为工程对象。基于SWAN海浪模型,研究该工程所在海
SPM(Single Point Mooring System,单点系泊)俗称为海上“油码头”,是海上与陆地油气传输的中转站。通过它,船舶不用靠岸,可以实现油气从陆地到船舶或船舶到陆地间的传输,是海洋工程装备的核心部件,是DSM公司的长期发展的产品。尽管SPM项目管理过程中,项目团队做了很多努力,由于SPM项目管理相关流程的缺失和不完善,导致部门间衔接不畅,效率低下,并没有达到预期目的,SPM项目
从数据到信息再到知识库,遵循了严谨的科学研究过程。本文通过梳理地质数据与大数据特征的共性与差异,总结典型应用案例的成果与问题,得到地质大数据信息化框架建立的逻辑。地质大数据仍将主要以因果关系为指导建立数据库,短期较难大面积跨领域、多领域开发挖掘算法,相关分析将作为重要补充融入地质研究体系。检索效率提升,数据加密与分层管控,点数据向线、面数据的扩展,是数据库之间互通、揭示共性规律的主要难点。
部分充液储箱在外部激励作用下产生的流动称之为液体晃动。液体晃动属于流体动力学的一个重要分支,涉及物理学、数学、力学以及诸多工程领域,并具有完整的理论体系。外部激励作用下,储箱内液体晃动产生的冲击荷载将对结构的稳定性及安全性造成严重威胁,且随着实际工程中储箱所处环境的日益复杂,开展减晃研究愈发重要。开孔格栅作为减晃结构,因其具有良好的耗散能量的特性,越来越多地受到诸多学者的重视。有限单元法(FEM)
圆柱绕流问题作为流体力学的热点研究问题,一直备受广大学者关注。目前,众多学者对于圆柱绕流问题基本集中在单圆柱绕流以及双圆柱绕流水动力特性研究,对柱群绕流问题的研究相对较少。因此,研究柱体的绕流特性具有十分重要的意义。所以本文从实际问题出发,主要研究三圆柱绕流和五圆柱绕流的尾流特性和各个柱体表面的受力特征。首先,本文介绍了国内外研究人员对于单圆柱绕流以及多圆柱绕流的数值模拟以及物理实验研究进行了分析