采用工作模态识别法进行模态分析

采纳工作模态识别法进行模态分析 郑敏, 申凡,史东锋,陈怀海. 中国航空学报(英文版) , 2024 ,17 (4) : 215 – 219摘要：对于一些大型工作结构,有时很难测得输入信号,只能单独利用实测响应数据进行工作模态识别。本文针对工程实际中的这一情况,首先利用响应间互相关函数同脉冲响应函数在表达形式上的相似性,推导出了多参考点时域工作模态复指数法,继而又从响应间的互相关函数入手,推导出了多参考点频域工作模态识别法。最后采纳一飞机模型对这两种方法进行了试验验证,并将所得结果做了比照分析,结果说明,两种多参考点方法都能较有效地单独从实测响应数据提取结构的模态参数,且频域工作模态识别法比时域工作模态复指数法识别精度更高。关键词：模态识别; 工作状态; 系统识别; 自然鼓舞; 环境鼓舞工作条件下的航空发动机及核反响堆，飞行中的导弹和航空器，受风或车辆载荷鼓舞的大型建筑输入力的测量是不可实现的。在实验室中通过人为鼓舞进行模拟实验是非常困难的。从操作机构中提取模态参数能够极大地降低实验花费。因此，最近几年在单响应数据中模态鉴定系统得到越来越多的关注。已经有一些方法从单输出数据中估算模态参数，例如功率谱密度函数的峰值选取法，自回归滑动模型，随机子空间法，用易卜拉欣时间域技术随机减量处理，最大熵法，最小二乘曲线拟合技术等等。本文，将推导出在白噪声鼓舞下测量反响间互相关函数表达式。接着提出了一个多参考时域的的操作模型复指数法。 1 理论方面1.1 相关函数及脉冲响应函数假设输入时白噪声，那么在输出 n 及输出 p 之间的互相关函数就可以获得 N 是模态的个数，λr 是第 r 个复特征值。是第 r 个模态矩阵的第 n 个成分。Ψr , Qpr 是常数。众所周知，脉冲响应函数被描述如下：是有点 l 导致的 n 点的脉冲响应，是模态参加因数。 因此，它说明互相关函数是负指数函数的总和并且与脉冲响应函数具有相同的形式。1.2 工作模态复指数方法作为参考效劳的 N 反响与 P 反响之间自动与互相关函数矩阵表示如下：表示 N×2N 模态矩阵，表示 2N×2N 复特征值矩阵，Q 表示充满的2N×2N 常数矩阵。让模型的阶位为 q，下面的方程式可以通过在传统的聚参考复指数方法中用互相关函数矩阵代替脉冲响应函数矩阵。 U=V×BU=[,T 表示矩阵或向量的转置。K 是互相关函数的样本数。系数矩阵B〔1〕，B〔2〕，。。。B(q)能够从方程式 4 中获得。对于第 r 模态可获得以下...