基于环境激励的塔器模态参数识别研究.pdf

《基于环境激励的塔器模态参数识别研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于环境激励的塔器模态参数识别研究谭蔚，徐乐，杜怡安，张晋军(天津大学化工学院，天津300072)摘要：塔器的模态参数是影响设备动力学特性的重要指标，如何准确方便地获取塔器的模态参数是亟待解决的问题。首次将环境激励法用于塔器的参数识别，通过结合随机减量技术，从塔器的加速度响应信号中提取了模态参数。模拟计算与现场测试结果表明本文的方法易实施、精度高，具有工程应用价值。此方法可为今后塔器模态参数的测量和识别提供参考。关键词：环境激励；塔器；模态参数；参数识别中图分类号：TH49；TQo53．5；O242

2、．1文献标志码：A文章编号：1001—4837(2016)02—0017—08doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2016．02．003ResearchoftheModalParametersIdentificationMethodfortheTowerunderAmbientExcitationTANWei，XULe，DUYi—an，ZHANGJin—jun(SchoolofChemicalEngineeringandTechnology，TianjinUniversity，

3、Tianjin300072，China)Abstract：Themodalparametersofthetowerarethemainparametersofthedynamiccharacteristics．Howtoobtainthemodalparametersisanurgentproblem．Thispaperisthefirsttoidentifythemodalparame—tersofthetowerbyambientexcitationmethod．Combiningwiththe

4、randomdecrementtechnique，modalparametersareextractedfromtheaccelerationresponsesigna1．Numericalsimulationandpracticaltestingshowthatthemethodproposedinthispaperhasthefeatureofhighprecisionandeasycompleting．Thismethodcangiveareferencetofutureresearch．Ke

5、ywords：ambientexcitation；tower；modalparameters；parametersidentification时发生振动的条件，是评估振动危害程度的指标0引言以及采取何种防振方法的依据¨，因此对塔器模态参数的识别研究具有重要意义。在化工生产中，塔器是最重要的设备之一，其塔器模态参数主要包括阻尼比和模态。其中安全性是整个生产流程顺利进行的保障。在化工阻尼比是结构耗散外界能量的主要因素，其大小设备向着高参数、大型化发展的趋势下，塔器的高直接决定了振动的幅值。由于阻尼比机理

6、的复杂径比和挠度也越来越大，结构对外部荷载的激励性，目前尚未能提出准确计算的方法，工程上大多变得愈发敏感，从而大大增加了塔器在地震和风采用现场实测的手段来获取结构阻尼比。由实测等环境荷载激励下发生振动的概率。获得塔器准数据获取阻尼比时，通常根据结构的自由衰减曲确的模态参数是十分有必要的，它是判断塔器何线，利用对数衰减率法获得阻尼比。由于塔器高CPVT基于环境激励的塔器模态参数识别研究径比较大，如何适当地激励结构是一个难题。传积形式，并把自由振动响应分成两部分]。得统测量往往采用脉冲激励法，即在塔顶处

7、用钢索到式(3)：rt固定，拉紧钢索后迅速释放，以此来模拟脉冲荷载(t)=(0)Y(t)+6(o)S(t)+IP(r)×并获得结构的自由衰减曲线，但这样的测试手段J0h(t—r)dr(3)不易实施，且过大的束缚力会对化工塔器这类薄式中Y(t)——初始位移为1、初始速度为0的壁容器造成损伤。采用环境激励是一种有效的解自由振动响应决方法，具有许多优点，它不需要昂贵的激振设S(t)——初始位移为0、初始速度为1的备，也不需要测量激振力的大小，只需记录设备在自由振动响应，s环境激励下的随机振动曲线即可。这些

8、优点使得h(t一)——单位脉冲响应函数，s／kg环境激励法在大型化工结构的动力特性测试中有现取一个常数C去截取结构实测的随机振良好的运用前景。动信号V(t)，可以得到一系列不同时刻的交点本文首先推导了随机减量法的公式，并基于t(i=1，2，⋯，Ⅳ)，且V(t)=C。从每个t点开环境激励，结合谱分析与随机减量法来识别结构始，截取长度为的样本(t～t)，则式(3)变为：的模态参数；随后通过模拟计算验证了该方法的可行性；最后通过现场测试展示了该方法的工程／3(t—t)=V(