基于Hilbert-Huang变换识别柴油机缸盖阻尼比-论文.pdf

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1、第34卷第2期噪声与振动控制Vol34No.22014年4月NOISEANDVIBRATIONCONTROLApr.2014文章编号：1006-1355(2014)02-0140-04基于Hilbert-Huang变换识别柴油机缸盖阻尼比12131李晓磊，刘建敏，李晓伟，乔新勇（1.装甲兵工程学院机械工程系，北京100072；2.解放军77160部队，四川犍为614400；3.中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装分公司，云南昆明650032）摘要：实验敲击某型12150柴油机缸盖，采集振动加速度信号。利用经验模式分解提取了振动加速度信号中主要频率成分对应的模态响应衰减分量，对各分量进行

2、希尔伯特变换和最小二乘法拟合，得到了缸盖系统的模态频率及阻尼比。将计算结果用于缸盖系统的瞬态动力学仿真，说明利用该方法计算的缸盖系统模态频率及阻尼比合理，能够满足缸盖系统动力学研究的需要。关键字：振动与波；柴油机缸盖；Hilbert-Huang变换；阻尼比；模态频率中图分类号：TP274文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1006-1335.2014.02.032RecognitionofDampingRatiooftheCylinderHeadofDieselEnginesBasedonHilbert-HuangTransform1,2131LIXiao-lei,LI

3、UJian-min,LiXiao-wei,QIAOXin-yong(1.DepartmentofMechanicalEngineering,AcademyofArmoredForceEngineering,Beijing10072,China;2.77160Troops,PLA,Qianwei614400,SichuanChina;3.SinohydroBureau14Co.Ltd.,ElectricalInstallationBranch,Kunming650032,China)Abstract:Hammeringtestistakentothecylinderheadofa12150d

4、ieselengineandtheaccelerationsignalofvibrationiscollected.TheattenuationcomponentsofmodalresponsecorrespondingtothemainfrequencycomponentsinthevibrationaccelerationsignalareextractedbyEMD.EachcomponentisprocessedwithHilbertTransform(HT)andleastsquarefitting.Then,modalfrequenciesanddampingratioofth

5、ecylinderheadsystemareobtained.Theresultisusedintransientdynamicsimulationofthecylinderheadsystemandgoodresultisgained.Itisprovedthatthemodalfrequenciesanddampingratioofthecylinderheadsystemobtainedbythismethodarereasonableandcanmeettheneedofdynamicsresearchofthecylinderheadsystem.Keywords:vibrati

6、onandwave;cylinderheadofdieselengine;Hilbert-Huangtransform;dampingratio;modalfrequencies阻尼比是研究机械振动时不可或缺的参数，它于Hilbert-Huang变换（Hilbert-HuangTransform，[2―5]反映了激励源振动响应的衰减过程。阻尼比往往通HHT）的模态参数识别法，取得了较好的效果。过试验得到。对于试验数据常用的处理方法可分为该方法利用经验模式分解（EmpiricalMode频域法和时域法。其中频域法需要测量完整的输入Decomposition，简称EMD）将某一测点的自由振动和

7、输出信号，试验过程比较繁琐，处理算法主要有半信号分解为多个模态响应衰减信号，再通过希尔伯功率带宽法、频率细化法等；时域法通常针对单自由特变换（HT）和最小二乘拟合求解每个模态响应的度线性系统的自由衰减信号进行分析，具体方法有频率和阻尼比。本文应用该方法对柴油机缸盖的阻[1]对数衰减率法、随机减量法等。近年来针对工程尼比进行了计算，得到的模态频率及阻尼比在合理结构的健康监测与损伤识别，国内外学者提出了基范围之内，将该参数应