检索结果-南通市图书馆

基于解析二阶盲辨识的结构工作模态分析及真假模态区分

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工程力学 2024年第1期41卷 249-256页

作者：李涧鸣包腾飞周喜武高瑾瑾顾昊河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 河海大学水利水电学院南京210098 三峡大学水利与环境学院宜昌443002 江苏省水利工程科技咨询股份有限公司南京210029 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院南京210029

自动获取运行中的模态参数对于大型土木结构的健康状态实时在线监测具有重要意义。针对现有方法模态分辨困难的问题,提出了一种基于解析二阶盲辨识的工作模态分析方法,并相应提出了真假模态区分方法以实现模态参数自动识别。与传统方法... 详细信息

自动获取运行中的模态参数对于大型土木结构的健康状态实时在线监测具有重要意义。针对现有方法模态分辨困难的问题,提出了一种基于解析二阶盲辨识的工作模态分析方法,并相应提出了真假模态区分方法以实现模态参数自动识别。与传统方法不同,该方法无需引入稳定图,可直接从结构振动响应中有效分离出各阶模态响应。通过构造模态特征指标和K均值聚类实现真假模态自动区分,并采用频域参数拟合法估计模态参数。通过8自由度数值算例和混凝土重力拱坝工程实例对该文方法效果进行了验证。结果表明:该方法具有较好的模态自动分离和筛选能力,对固有频率、阻尼比和振型的识别精度均较高,尤其对于密集模态的识别具有显著优势。

关键词：结构健康监测模态分析二阶盲辨识自动识别混凝土坝

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基于摄动模态分析的风电叶片动力学特性研究

太阳能学报 2023年第11期44卷 231-238页

作者：杨景云王文韫戴巨川湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湘潭411201 湖南科技大学机电工程学院湘潭411201

针对大尺寸叶片运行状态下受旋转软化效应和动力刚化效应耦合作用从而导致其模态特性改变的现象,提出一种基于摄动模态分析的旋转叶片振动分析方法。建立0.89 m和61.5 m两种型号的叶片模型,通过数值模拟分析叶片在0~50 r/min转速范围内... 详细信息

针对大尺寸叶片运行状态下受旋转软化效应和动力刚化效应耦合作用从而导致其模态特性改变的现象,提出一种基于摄动模态分析的旋转叶片振动分析方法。建立0.89 m和61.5 m两种型号的叶片模型,通过数值模拟分析叶片在0~50 r/min转速范围内这两种效应对叶片频率的影响。基于计算的频率差值Δf的变化规律,研究叶片3种主要振型与这两种效应之间的关联关系。最后,为验证数值模拟的准确性,通过锤击法进行实验模态分析并与数值模拟结果进行比较。实验结果表明,其一、二阶模态频率误差均在1%以内,计算结果较为准确。

关键词：有限元法风力机叶片模态分析旋转软化效应动力刚化效应

基于ACVMD-WT法的GNSS-RTK高耸结构动态监测与模态分析

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振动工程学报 2023年第5期36卷 1223-1233页

作者：熊春宝王猛尚智史青法天津大学建筑工程学院天津300350 天津市陆海测绘有限公司天津300304

为对高耸结构的安全性能进行评估,采用GNSS-RTK技术对天津广播电视塔进行动态监测。对监测误差及噪声进行分析,基于变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)和小波阈值(wavelet threshold,WT)提出了ACVMD-WT算法。通过模拟... 详细信息

为对高耸结构的安全性能进行评估,采用GNSS-RTK技术对天津广播电视塔进行动态监测。对监测误差及噪声进行分析,基于变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)和小波阈值(wavelet threshold,WT)提出了ACVMD-WT算法。通过模拟信号验证了VMD比添加自适应噪声的完备集合经验模态分解(complete ensem-ble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)的信号重组能力更强。利用所提算法对水平方向信号进行降噪并得到结构的模态参数。结果表明:水域环境易引起背景噪声,对监测结果产生不利影响;ACVMD-WT滤波实现了对信息分量的有效筛选,降噪前后信号具有较强的相关性;相比集合经验模态分解(en-semble empirical mode decomposition,EEMD),CEEMDAN以及CEEMDAN-WT,所用算法的降噪效果更佳;由降噪后信号更好地获取到结构的前三阶频率及阻尼信息,其中一阶频率与有限元分析的相对误差为0.189%,第三阶频率相对误差最大值仅为4.054%,提高了模态频率辨识度和准确度。

关键词：高耸结构模态分析 GNSS-RTK 降噪 ACVMD-WT

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基于变可信度模型的飞行器翼结构模态分析

宇航学报 2023年第10期44卷 1496-1502页

作者：张海瑞李先航方伟光吴志培洪东跑中国运载火箭技术研究院北京100076

针对飞行器翼结构的模态快速分析需求,通过研究翼结构几何参数对其模态频率的影响,提出了一种基于变可信度模型的飞行器翼结构模态分析方法。结合翼结构几何模型和有限元模型,采用变可信度模型来描述结构几何参数对模态的影响;针对有限... 详细信息

针对飞行器翼结构的模态快速分析需求,通过研究翼结构几何参数对其模态频率的影响,提出了一种基于变可信度模型的飞行器翼结构模态分析方法。结合翼结构几何模型和有限元模型,采用变可信度模型来描述结构几何参数对模态的影响;针对有限元仿真样本不足的问题,提出了基于序贯加点策略的变可信度模型建模方法,并结合数值算例分析了序贯建模方法的有效性。以飞行器典型梯形翼为应用对象,序贯建模方法能更准确地预测不同尺寸的翼结构模态频率,前3阶模态频率预测偏差在6%以下;利用变可信度模型能够快速分析几何参数对模态频率的影响,为飞行器翼结构设计提供支撑。

关键词：飞行器翼结构模态分析变可信度模型序贯采样

基于模态分析的LCC-LCC型双向无线电能传输系统软开关优化控制研究

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中国电机工程学报 2023年第17期43卷 6816-6827页

作者：黄珺何许国霍鹏冲省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津市北辰区300130

为了提升LCC-LCC型双向无线电能传输系统(LCC-LCC compensated bidirectional wireless power transfer,DLCC-BWPT)的运行效率,该文提出一种基于复合控制的DLCC-BWPT软开关优化控制策略,实现全工作范围内的零电压开关(zero voltage switching,ZVS)。根据BWPT电路的开关规律,分析DLCC-BWPT的基础模态及其离散时间数学模型。在此基础上,对复合控制下DLCC-BWPT的所有工作模态进行分析与定义。结合模态分析和BWPT充放电特性,确定开关管ZVS条件和模态选取原则,分别推导恒流充电、恒压充电、恒流放电工况下的最优控制曲线,提出全工作范围内的ZVS优化控制策略。最后,搭建实验平台,在不同工况下验证所提优化控制策略对于提升DLCC-BWPT运行效率的可行性与有效性。

关键词：双向无线电能传输双边LCC补偿模态分析复合控制零电压开关

主被动闭环融合调姿隔振平台动力学建模与模态分析

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农业机械学报 2022年第7期53卷 435-446页

作者：耿明超赵铁石李二伟陈宇航马宏王占英河北建筑工程学院机械工程学院张家口075000 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室秦皇岛066004 北华航天工业学院机电工程学院廊坊065000

以载体设备对稳定工作环境的需求为背景,提出一种多维调姿隔振平台新构型,以实现大幅度位姿扰动的补偿和中高频振动的隔离。机构由3个分支组成,每个分支包含1个由主动调姿、被动隔振单元组成的闭环子链。借助于旋量代数及影响系数理论... 详细信息

以载体设备对稳定工作环境的需求为背景,提出一种多维调姿隔振平台新构型,以实现大幅度位姿扰动的补偿和中高频振动的隔离。机构由3个分支组成,每个分支包含1个由主动调姿、被动隔振单元组成的闭环子链。借助于旋量代数及影响系数理论建立机构的运动学模型,得到动平台、开链分支、电动缸分支对广义坐标的一、二阶影响系数。建立机构主被动分离形式的动力学模型,并以此为基础对其进行模态分析。通过脉冲激励对原理样机进行模态实验,实验结果表明,固有频率的实验测定值与理论计算值接近,验证了理论模型的正确性。响应特性的实验结果表明原理样机能够对低频段的位姿扰动进行补偿,结合中高频的被动隔振,原理样机具备了较宽频带的调姿隔振能力。

关键词：并联机构动力学调姿隔振主被动闭环融合模态分析

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振动工况下剪式可展单元模态分析与结构优化

华南理工大学学报（自然科学版） 2022年第3期50卷 119-126页

作者：吴上生陈柘周运岐华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 广东韶关市宏乾智能装备科技有限公司广东韶关512028

为了研究剪式可展单元在振动工况下的响应特性,将船舶除锈装置作为振动源,首先建立剪式可展单元力学模型,并研究极限工况下单元杆件的可靠性;采用数值模态分析方法、随机振动下动应力测试分析方法,研究剪式可展单元在振动工况下产生的... 详细信息

为了研究剪式可展单元在振动工况下的响应特性,将船舶除锈装置作为振动源,首先建立剪式可展单元力学模型,并研究极限工况下单元杆件的可靠性;采用数值模态分析方法、随机振动下动应力测试分析方法,研究剪式可展单元在振动工况下产生的随机激励问题及其响应;提出消除剪式可展单元二阶横弯振动与激励共振的方法,并对各结构优化方案进行动应力仿真。结果表明,剪式可展单元二阶模态振动(306.15 Hz)和除锈产生的随机激励共振是引起剪式可展单元振动疲劳的主要原因;将上工作台厚度从10 mm增加到14 mm,上工作台刚度从20 GPa降低到19.5 GPa,同时在两连杆之间加上连接轴,降低单元动应力水平最为明显。论文研究结果可为剪式可展单元在工程应用中稳定可靠工作提供理论基础。

关键词：剪式结构展开过程模态分析随机振动结构优化

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小型玉米脱粒机机架模态分析与优化设计

干旱地区农业研究 2022年第5期40卷 277-284页

作者：林通张涛张莹尹毅邓兴旭庞有伦罗书强西南大学工程技术学院重庆400715 重庆市农业科学院重庆401329

为避免小型玉米脱粒机机架与外部激励频率发生共振,保证工作稳定性,对小型玉米脱粒机机架进行多目标优化设计。使用ANSYS Workbench软件构建机架有限元模型及模拟分析前6阶模态和振型,得出优化前机架前6阶固有频率为48.26~156.76 Hz,其... 详细信息

为避免小型玉米脱粒机机架与外部激励频率发生共振,保证工作稳定性,对小型玉米脱粒机机架进行多目标优化设计。使用ANSYS Workbench软件构建机架有限元模型及模拟分析前6阶模态和振型,得出优化前机架前6阶固有频率为48.26~156.76 Hz,其中1阶固有频率接近电动机产生的激励频率。通过灵敏度分析法探索影响机架1阶固有频率和质量的因素及次序,确定优化设计因素,并建立因素与优化目标数学模型,采用中心复合设计(CCD)和最佳填充空间设计(OSF)试验方法进行仿真。仿真结果表明,影响频率的结构参数从大到小依次为挡料板厚度、方钢及侧板厚度、下料板厚度、导风板厚度、下料板与导风板夹角;两种试验法对质量的优化结果接近,但在提高1阶固有频率方面CCD要优于OSF,CCD优化方案对机架的1阶固有频率提高了16.8%,质量下降了17.1%;最后通过振动分析仪测定优化前后机架固有频率,测得改进后机架1阶固有频率实际值为57.48 Hz,达到了避免共振的目的,整机作业过程稳定、安全可靠,同时为相关机具的优化改进提供了理论参考。

关键词：玉米脱粒机模态分析灵敏度分析多目标优化

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高速离心泵叶轮试验模态分析及优化

灌溉排水学报 2023年第8期42卷 73-79页

作者：王彦伟任岩丛李育房武汉工程大学化工装备强化与本质安全湖北省重点实验室武汉430205

【目的】研究不同前、后盖板曲率半径对高速离心泵叶轮固有频率的影响,为叶轮的合理设计提供科学依据。【方法】采用数值模拟方法,首先得到叶轮前6阶固有频率,其次对3种不同前、后盖板曲率半径的叶轮进行模态分析,得到叶轮前6阶模态频... 详细信息

【目的】研究不同前、后盖板曲率半径对高速离心泵叶轮固有频率的影响,为叶轮的合理设计提供科学依据。【方法】采用数值模拟方法,首先得到叶轮前6阶固有频率,其次对3种不同前、后盖板曲率半径的叶轮进行模态分析,得到叶轮前6阶模态频率。【结果】叶轮前6阶固有频率随叶轮前盖板曲率半径增加而增加,半径从10 mm增大到14 mm时,第4阶固有频率变化最大,固有频率增加10%;增大叶轮后盖板曲率半径对叶轮固有频率影响很小,半径从20 mm增大到30 mm时,固有频率降低0.18%。【结论】适当的增加叶轮前盖板曲率半径有利于提高离心泵叶轮的模态频率,提高其动态特性。

关键词：离心泵叶轮振动特性数值模拟模态分析