環(huán)境激勵下系統模態(tài)參數識別方法研究.pdf

1、環(huán)境激勵(Ambient Excitation)是一種天然的激勵方式，它無須貴重的激勵設備，不中斷結構的正常使用，方便省時等，近年來得到了很大的發(fā)展。處于環(huán)境激勵下系統的振動一般都具有振幅小,隨機性強,噪聲影響和數據量大等特點，并且輸入是未知的，因此給模態(tài)參數的識別帶來的一定的困難。小波分析法能將時域和頻域結合起來描述觀察信號的時頻聯合特征，構成信號的時頻譜，是近10多年來迅速發(fā)展的新興學科。本文應用復值的Morlet小波進行時-頻分析

2、，利用小波函數與待識別信號相似程度，進行模態(tài)參數識別。全文主要包括以下內容： （1）學習了傳統的模態(tài)參數識別方法，通過文獻查閱了解了環(huán)境激勵下系統模態(tài)參數識別的發(fā)展，對頻域及時域方法進行了綜述。針對環(huán)境激勵下系統在模態(tài)參數識別中僅有輸出的情況，通過隨機減量技術獲得系統的自由響應，并且對隨機減量技術進行方法上的改進，在同樣數據樣本點的情況下，增加了平均次數以獲得系統良好的自由響應函數，通過改進的Morlet小波時頻分析，分解多自由

3、度系統為若干個單自由度系統的組合，根據小波系數與系統自然頻率與阻尼關系識別出環(huán)境激勵下系統的模態(tài)參數，應用GARTEUR模型進行數值仿真，表明了該方法的有效性，可以使其模態(tài)參數的識別達到較好的精度。 （2）用有限元方法對質-桿模型進行分析，得到模型的各階固有頻率；對質-桿模型進行試驗模態(tài)分析，得到模態(tài)參數；比較以上兩種方法的結果；最后用小波變換的方法對錘擊質-桿模型的響應信號進行分析得到模型的模態(tài)頻率和阻尼比，驗證小波變換對振動