基于速度响应信号的模态参数识别ITD算法研究.pdf

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1、基于速度响应信号的模态参数识别ITD算法研究口武晓飞口郑海起口栾军英口赵亚星军械工程学院火炮工程系石家庄050003摘要：以环境随机激励作用下的大型塔架结构为研究背景，提出了一种基于速度响应信号的ITD方法。首先应用随机减量技术从速度随机响应信号中提取速度自由响应信号，然后推导出基于速度信号的ITD法并应用于识别系统的模态参数。该方法不用将速度信号积分成位移信号，而是直接对速度信号进行模态参数识别，避免了积分过程中引入误差。将试验结果与传统的基于位移响应的ITD法和峰值谱法进行对比，证明该方法具有较高的计算精度。关键词：模态参数识别IT

2、D法随机减量技术环境随机激励中图分类号：TH113文献标识码：A文章编号：1000—4998(2009)09—0029—04在针对大型结构的模态分析方法中，环境激励”1传统的ITD法是基于位移响应信号的模态参数识方法具有节省费用、安全性好、无需人工激励等优点，得别方法Hl，而在实际的大型结构测试中，综合考虑传感到了广泛的应用。结合随机减量技术1的ITD法⋯【1器的灵敏度、有效频带等影响因素，往往采用比较稳定是一种经典的基于环境激励的时域识别方法，它根据的速度或加速度作为响应信号物理量，这时，需先将速环境激励的随机性等特点，应用随机减量技

3、术从测得度或加速度信号积分成位移信号，才能采用结合随机的随机响应信号中提取自由振动信号，而后利用ITD减量技术的传统ITD法进行参数识别，但是积分过程法对自由振动信号进行模态参数识别，得到系统的固容易引入误差，影响识别结果的精度。因此，本文提出有频率、阻尼、振型等模态参数。基于速度信号的ITD方法，该方法不需对速度信号进收稿日期：2009年4~I行积分，而是直接应用随机减量技术从响应信号中提产品创新设计是企业产品竞争制胜的法宝，标准化则是企业新产品开发中创新设计成功的重要保障。产品标准化对于改进产品结构和提高质量，减少工艺工装设计和制造

4、工作量，以及缩短新产品开发周期等方面都起着极其重要的作用，而且产品标准化还可提高产品的通用性。因此，在产品创新设计过程中，科学和合理地处理产品创新设计与标准化的关系，开展产品设计创新中的标准化工作，有利于促进产品创新设计。参考文献[1]BaldwinC．Y，ClarkK．B．TheValue，CostsandOrganization—alConsequencesofModularity【M]．Detroit：GenerMNotors计部分和不需要创新设计两部分。产品创新设计重点ResearchandDevelopmentCenter，2

5、003．应放在对现有产品结构功能不能满足客户需要的部分【2】李勇．论产品设计中的标准化与个性化[J1．成都理工大学进行创新设计。而对不需要创新设计的部分可重用已学报(社会科学版)，2003，11(4)：34—36．有成熟设计和通用件1。这部分结构需要用标准化来【3】卜晓勇，徐飞．试论标准化与科技创新的互动关系[J】．科保证产品质量。创新设计部分在设计之初应考虑标准技管理研究，2003(2)：16—19．化以及与其它产品(或部件)的兼容性问题，这样有利【4】单德东．新产品设计开发中的标准化【J】．机械工业标准于通用化工作的开展，便于规范产

6、品设计。另外，产品化与质量，2004(4)：17—18．创新设计部分和通用零部件的衔接也需要标准化的规[5]吴占文，来凌红，马一民，等．工程机械仿真设计标准化研范指导。究【J】．工程图学学报，2007(2)：134—139．△3结束语(编辑小前)机械制造47卷第541期2OO9／9取速度自由振动响应，而后利用基于速度的ITD法进随机减量技术可以从各测点的速度随机响应信号中提行模态参数辨识。算例表明，该方法可以准确、快速地取速度自由振动信号。识别出系统的模态参数。2基于速度自由振动信号的ITD法原理1随机减量技术(RDT)ITD法基本思想

7、是把环境激励视为多点白噪声激随机减量技术是指从线性结构振动的一个或多个励，通过随机减量技术取得的各测点的自由振动响应。平稳随机响应样本函数中，获得该结构自由振动响应以3次不同延时采样，构造自由响应数据的增广矩阵，的数据处理方法，其基本原理如下：根据自由响应的数学模型建立特征方程，求出系统的一个单自由度线性系统运动微分方程：特征值和特征向量。而系统的模态频率和阻尼比就包，++=t)(1)括在特征值中，振型就包括在其特征向量中，从而识别其受迫振动的位移响应可表示为：出系统的模态参数。rt当采集信号为速度随机响应信号时，传统的方法(f)=(o

8、)D()+互(0)(t)+I(t—r)．厂(r)drJU是先对速度信号进行积分，转化成位移信号，然后利用(2)结合随机减量技术的ITD法进行模态参识别。本文依式中：D(t)是初始位移为1且初始速度为0的自由