模态参数识别方法与模块开发

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1、南京航空航天大学硕士学位论文模态参数识别方法与模块开发姓名：郭胜利申请学位级别：硕士专业：工程力学指导教师：史治宇20070101南京航空航天大学硕士学位论文摘要经过国内外学者几十年的共同努力，模态分析理论吸取了振动理论、信号分析、数据处理、概率统计以及自动控制理论中的相关理论，形成了一套具自身特色的理论体系，提出了许多模态参数识别方法，一些模态分析的软件也随之开发出来，在工程领域中得到广泛的应用。本文首先对这些模态参数识别方法——从时域到频域，从试验模态分析到运行模态分析，进行了详细而系统地研究；然后用Matlab软件对模态分析软件的各个部分

2、进行了模块开发，主要包括数据信号的生成模块、振动信号预处理模块、振动信号时域处理模块、振动信号频域处理模块、模态参数时域识别模块和模态参数频域识别模块，并提出了Matlab与LabVIEW的混合编程思想初步设想了模态分析软件的框架，使用户界面与内核有效连接起来；最后对软件中的各个模块进行了算例仿真和实验分析，算例和实验都表明了各个模块程序的正确性与精确程度。本文受国家自然科学基金(10372041)和江苏省自然基金青年科技创新人才项目（编号：BK2006520）的资助。关键词：模态参数识别，试验模态分析，运行模态分析，时域，频域，模块开发i模态

3、参数识别方法与模块开发AbstractModalanalysishasbeenatheorysystemwithitsownspecialcharacteristicsafter absorbingtheinterrelatedtheories,suchassignalanalysis,dateprocessing,probability& statisticandautocontroltheory.Manymodalparameteridentificationapproacheshavebeen proposedbythecooperati

4、veeffortofdomesticandoverseasscholarsinthelatestdecades. Someclassicalmodalparameteridentificationmethodshavebeendevelopedandintegratedin somecommercialsoftware.Itsapplicationshavebeenwidelyappliedinlotsofactual engineeringstructures.First,thisdissertationdetailedintroducesa

5、lotofmodalparameteridentification approachesfromtimedomaintofrequencydomainandfromexperimentalmodalanalysisto operationalmodalanalysismethods.Then,manymodulesonthemodalanalysishavebeen completedusingMatlabtool.Thesemodulesincludedigitalsignalcreation,vibrationsignal pretreat

6、mentintimeorfrequencydomain,modalparameteridentificationintimeor frequencydomain.Moreover,amodalanalysissoftwareskeletonabouthybridprogramming withLabVIEWandMatlabisdesignedtoefficientlyconnecttheuserinterfaceandcomputer kernel.Finally,numericalandexperimentalexamplesarestud

7、ied.Resultsvalidatethe correctnessandprecisenessofalldevelopedmodulesinthisdissertation.ThisresearchissupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChinathrough GrantNo.10372041,theNaturalScienceFoundationofJiangSuProvincethroughGrantNo. BK2006520.KeyWords:modalparameterid

8、entification,experimentalmodalanalysis,operationalmodal analysis,timedomain