检索结果-南通市图书馆

基于边缘提取的MEMS谐振器谐振模态识别算法

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中国惯性技术学报 2023年第5期31卷 490-494页

作者：谷留涛张卫平卢浩琳吴雨婷范重阳微米纳米加工技术国家级重点实验室上海200240 上海交通大学电子信息与电气工程学院微纳电子学系上海200240

针对有限元分析方法中工作模态识别问题,提出一种基于边缘提取的MEMS谐振器谐振模态识别算法。首先使用图像灰度化、颜色翻转、边缘提取算法对微谐振器谐振模态的边缘形状进行提取,减少内部结构对识别算法的影响。然后计算不同模态边缘... 详细信息

针对有限元分析方法中工作模态识别问题,提出一种基于边缘提取的MEMS谐振器谐振模态识别算法。首先使用图像灰度化、颜色翻转、边缘提取算法对微谐振器谐振模态的边缘形状进行提取,减少内部结构对识别算法的影响。然后计算不同模态边缘形状的圆形度和偏心率,并根据这两个图像特征实现了在有限元分析过程中对获取的微谐振器谐振模态的识别分类。使用随机产生的1000个不同结构参数的鸟巢型微谐振器的10000个谐振模态对算法进行了测试,其中对于椭圆形工作模态的识别准确度可以达到100%,其他模态的识别准确度超过99%。最后利用所提算法搭建了一套通用的有限元计算平台,该平台在没有人为干预条件下可以实现大规模样本的快速有限元分析,为微谐振器结构的优化设计提供了一种可靠的工具。

关键词：微谐振器有限元分析圆形度偏心率模态识别

基于车桥接触点响应和盲源分离的桥梁模态识别

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第5期50卷 55-64页

作者：李岩施雪晴刘文哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨150090 上海市政工程研究总院(集团)有限公司贵阳分公司贵州贵阳550002

针对基于车辆响应的间接测量法进行桥梁模态识别时,桥面不平度的影响难以滤除、高阶模态识别准确率较低等问题,提出一种基于盲源分离算法来分离车桥接触点响应信号中的桥面不平度效应与桥梁振动响应,进而实现桥梁模态识别的方法.首先,... 详细信息

针对基于车辆响应的间接测量法进行桥梁模态识别时,桥面不平度的影响难以滤除、高阶模态识别准确率较低等问题,提出一种基于盲源分离算法来分离车桥接触点响应信号中的桥面不平度效应与桥梁振动响应,进而实现桥梁模态识别的方法.首先,详细阐述了应用二阶盲识别(Second Order Blind Identification,SOBI)算法,以两组车桥接触点加速度响应信号作为输入信号,进而获取桥梁振动估计信号的原理和方法.然后,采用信号带通滤波和Hilbert变换并结合支点数据延拓的振型修正策略,建立了基于车辆响应的桥梁模态识别技术流程和框架.最后,依托数值算例对所提出方法的适用性和有效性进行了验证,并分析了车辆间距、桥面不平度和车辆频率等参数对方法适用性的影响.结果表明,所提出方法能有效滤除桥面不平度的影响,实现桥梁高阶模态的准确识别,且对多种关键因素的影响具有鲁棒性,具有精度高、操作简便和适用性强等特点,可为基于车辆响应的桥梁模态识别提供一种新思路.

关键词：移动车辆桥面不平度车桥耦合振动间接测量桥梁模态识别

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间接测量法在盾构隧道模态识别中的应用研究

建筑结构学报 2023年第1期44卷 203-214页

作者：罗辉周剑锋朱宏平华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 中冶南方工程技术有限公司湖北武汉430223

为了快速、经济且准确地实现盾构隧道的健康监测,将桥梁健康监测的间接测量法应用于盾构隧道结构中,在推导了移动车辆-盾构隧道耦合振动作用下车辆加速度响应解析解的基础上,分析了考虑阻尼影响的盾构隧道振型间接识别方法,从理论上证... 详细信息

为了快速、经济且准确地实现盾构隧道的健康监测,将桥梁健康监测的间接测量法应用于盾构隧道结构中,在推导了移动车辆-盾构隧道耦合振动作用下车辆加速度响应解析解的基础上,分析了考虑阻尼影响的盾构隧道振型间接识别方法,从理论上证明了间接测量法在盾构隧道模态识别中应用的可行性。通过实验室试验验证盾构隧道频率间接识别方法,试验结果表明,采用间接测量法与直接测量法测试得到的盾构隧道频率接近,误差为2.8%。同时,通过数值算例验证了基于间接测量法的盾构隧道频率、振型、阻尼比识别方法,并分析车辆速度、车辆阻尼、盾构隧道阻尼等参数对盾构隧道模态间接识别结果的影响。分析结果发现:车速对频率间接识别的影响较小,而过低的车速会导致振型无法识别,应选择5 m/s以上的车速;车辆阻尼大小对振型间接识别的影响较小,而增大车辆阻尼有利于频率间接识别;盾构隧道阻尼的增大不利于频率和振型的间接识别。

关键词：盾构隧道健康监测间接测量法模态识别车辆振动响应

单点激振模态参数识别渐近不确定性及实验验证

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工程力学 2023年第S01期40卷 6-10页

作者：王佩祥吴清泰李宾宾浙江大学浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院海宁314400 浙江大学建筑工程学院杭州310000 阿德莱德大学建筑与土木工程学院澳大利亚阿德莱德5005

结构模态参数(频率、阻尼比、振型等)是结构健康监测和动力测试的关键参数,其识别不确定性的准确度量将显著增强结构损伤识别和状态评估的准确性和鲁棒性。着眼于“理解”而非“计算”模态参数识别不确定性,渐近不确定性在不依赖特定数... 详细信息

结构模态参数(频率、阻尼比、振型等)是结构健康监测和动力测试的关键参数,其识别不确定性的准确度量将显著增强结构损伤识别和状态评估的准确性和鲁棒性。着眼于“理解”而非“计算”模态参数识别不确定性,渐近不确定性在不依赖特定数据和算法的条件下给出模态参数估计值变异系数的解析形式。该文介绍单点激振条件下结构的模态参数识别渐近不确定性,基于长数据和小阻尼比假设,给出结构的频率、阻尼比和振型后验变异系数的解析表达式,并结合一系列现场测试进行验证。该文提出的模态参数识别渐近不确定性可用于指导结构激振测试实践,致力于解决振动测试的盲目性和模态识别的被动性。

关键词：振动测试模态识别强迫振动不确定性 Fisher信息阵

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一种基于决策树的行人运动模态识别方法

测绘地理信息 2022年第6期47卷 60-64页

作者：计洁黄劲松武汉大学测绘学院湖北武汉430079

微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)技术的快速发展及其在移动智能终端中的日益普及,促进了人们对移动智能终端高精度定位算法的研究,尤其是利用智能手机进行无缝定位。然而,目前多数行人导航系统都以单一姿态为前提进... 详细信息

微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)技术的快速发展及其在移动智能终端中的日益普及,促进了人们对移动智能终端高精度定位算法的研究,尤其是利用智能手机进行无缝定位。然而,目前多数行人导航系统都以单一姿态为前提进行定位推算,并未考虑行人在使用手机过程中的多模态问题。因此,利用手机内置MEMS传感器的原始数据,基于决策树模型对行人运动模态进行了识别,判别模态包括绝对静止、通话步行、摆臂步行以及裤兜步行4种。首先,采用巴特沃斯低通滤波器对原始数据进行了数据预处理,并计算其模值;其次,提取特征值,包括信号能量、方差、均值、最大值和最小值,结合k折交叉验证(kfold cross-validation)法,采用决策树进行了模态识别,并进行验证。实验结果表明,本文模型的整体分类准确率可达97.23%,可为行人导航系统提供较为准确、可靠的模态信息以辅助定位。

关键词：模态识别 MEMS传感器 k折交叉验证决策树

基于VMD-SVD联合降噪的网架结构模态识别

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空间结构 2022年第4期28卷 16-23,63页

作者：程润辉伍晓顺苗峰邹韬冯隆琨江西理工大学土木与测绘工程学院(南昌) 江西南昌330013 上海建工四建集团有限公司上海201103

为减少测量噪声对网架结构模态识别的不利影响,提出基于变分模态分解(VMD)和奇异值分解(SVD)联合降噪的随机子空间(SSI)模态识别方法.首先,以整体正交系数最小作为优化目标,利用鲸鱼优化算法获取VMD所需的最优K、α参数.基于K、α最优... 详细信息

为减少测量噪声对网架结构模态识别的不利影响,提出基于变分模态分解(VMD)和奇异值分解(SVD)联合降噪的随机子空间(SSI)模态识别方法.首先,以整体正交系数最小作为优化目标,利用鲸鱼优化算法获取VMD所需的最优K、α参数.基于K、α最优值对响应信号进行VMD后,根据各分量频谱曲线的光滑程度来筛选被激发的有效模态分量.其次,在进一步对有效模态分量进行SVD后,将其叠加以得到降噪后的重构信号.最后,采用SSI法对重构信号进行模态识别.某三自由度体系的仿真分析和某3m×3m平板网架的模型试验均表明,本文方法具有良好的降噪效果,可以筛选有效模态分量和提高模态识别精度.

关键词：网架结构模态识别变分模态分解奇异值分解信号处理

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环境激励下风机结构模态识别算法的对比

噪声与振动控制 2022年第4期42卷 64-68,92页

作者：赵艳郑卫锋王新武杜艳强王振宇洛阳理工学院土木工程学院河南洛阳471023 河南省装配式建筑结构工程技术研究中心河南洛阳471023 河南省新型土木工程结构国际联合实验室河南洛阳471023 浙江大学建筑工程学院杭州310058

为了准确掌握风机结构在实际运行中的动态特性,对风机结构的振动响应和运行数据进行现场监测,基于随机子空间算法(Stochastic Subspace Identification,SSI),使用3种不同的加权算法对监测数据进行模态分析,并将其与数值模型的模态分析... 详细信息

为了准确掌握风机结构在实际运行中的动态特性,对风机结构的振动响应和运行数据进行现场监测,基于随机子空间算法(Stochastic Subspace Identification,SSI),使用3种不同的加权算法对监测数据进行模态分析,并将其与数值模型的模态分析结果进行比较。结果表明:SSI-UPC和SSI-PC算法精度较高,且采用SSI-UPC算法可以识别出较多的模态阶数,而SSI-CVA算法识别效果最差。此外,风机的数值模型在频域特征上与实际风机基本一致。该成果可以为同类型风机的设计、数值模拟提供参考和验证,同时为连续识别风机运行过程中的重要振动模态奠定基础。

关键词：振动与波风机振动监测模态识别 SSI算法数值模拟

基于最大均值差异的多模态过程过渡模态识别方法

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浙江大学学报（工学版） 2021年第3期55卷 563-570页

作者：任超阎高伟程兰王芳太原理工大学电气与动力工程学院山西太原030024

为了更好地揭示多模态过程的运行状态和数据分布变化规律,提高后续建模精度,提出基于最大均值差异(MMD)的多模态过程的过渡模态识别方法.引入滑动窗口对数据进行切割,使用最大均值差异对多模态过程数据的分布差异进行度量,通过与稳定模... 详细信息

为了更好地揭示多模态过程的运行状态和数据分布变化规律,提高后续建模精度,提出基于最大均值差异(MMD)的多模态过程的过渡模态识别方法.引入滑动窗口对数据进行切割,使用最大均值差异对多模态过程数据的分布差异进行度量,通过与稳定模态阈值α比较区分过程数据的稳定模态和过渡模态.在过渡模态段内减小滑动窗口窗宽,利用过渡模态阈值β识别出过渡子模态.数值仿真实验的模态识别结果表明,所提方法可以准确检测出输入变量期望值的阶跃变化,实现对模态的准确识别.田纳西伊斯曼(TE)过程仿真数据实验表明,所提方法可以有效地划分出合理的模态,进而选择出分布最相近的历史模态建模,提高多模态过程的软测量建模精度.

关键词：模态识别多模态过程最大均值差异数据分布滑动窗口

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基于随机子空间法的异步实测桥梁模态识别

合肥工业大学学报（自然科学版） 2023年第3期46卷 333-340页

作者：汪涛任伟新杨栋贺文宇合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室(筹) 广东深圳518060

针对工程结构模态参数测试时,多个测点之间的时间不同步采样导致识别出的振型结果不准确问题,文章提出基于随机子空间法的异步实测桥梁模态识别方法,通过误差函数值表征不同步数据在分析过程中产生的数值误差程度,以误差函数为最小值时... 详细信息

针对工程结构模态参数测试时,多个测点之间的时间不同步采样导致识别出的振型结果不准确问题,文章提出基于随机子空间法的异步实测桥梁模态识别方法,通过误差函数值表征不同步数据在分析过程中产生的数值误差程度,以误差函数为最小值时所对应的时间作为估计的时间延迟,并以此延迟修正异步实测响应数据;利用随机子空间法对修正数据进行模态参数识别,通过有限元模拟和实验验证分别讨论模态识别时,桥梁不同测点异步采样对振型识别的影响,验证所提出的时间延迟识别方法的准确性和可行性。

关键词：时间延迟随机子空间识别模态识别模态振型异步采样