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基于位移频响函数灵敏度分析的模型修正 被引量：3
1
作者 张亚峰 殷红 +2 位作者 彭珍瑞 张雪萍 董康立 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第17期63-69,共7页
针对频响函数灵敏度分析法进行模型修正时,由于一阶近似固有的局限性,很难直接迭代得到正确收敛结果的问题,提出了频响函数灵敏度拟合函数进行基于模型修正的结构损伤识别方法。首先,采用模态参与变异系数准则选取激励点位置、频率响应... 针对频响函数灵敏度分析法进行模型修正时,由于一阶近似固有的局限性,很难直接迭代得到正确收敛结果的问题,提出了频响函数灵敏度拟合函数进行基于模型修正的结构损伤识别方法。首先,采用模态参与变异系数准则选取激励点位置、频率响应有效独立法结合距离系数-有效独立法选取测点位置;然后,综合考虑频响函数对修正参数变化的灵敏度和频响函数的相关性,选择一个合理的频率点;最后,拟合随参数变化的频响函数灵敏度函数曲线,引入新的中间设计参数,从而建立中间设计参数的频响函数灵敏度方程组,通过求解中间设计参数的改变量来求解修正参数的改变量。三自由度质量—弹簧和二维桁架系统的数值算例验证了所提出方法的可行性;数值算例表明,该方法具有较高的计算效率和识别精度,也对随机噪声具有鲁棒性,同时有效地避免了灵敏度方程组数值平衡导致的收敛问题。 展开更多
关键词 频响函数(frf) 灵敏度分析 拟合函数 模型修正 损伤识别
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基于多复域的频响函数灵敏度分析 被引量：2
2
作者 田宇 曹芝腑 姜东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期156-163,203,共9页
频响函数灵敏度分析被广泛应用于结构模型修正、损伤识别及振动控制等领域。考虑结构频率响应中已存在虚部,该研究提出了一种基于多复域的频响函数灵敏度分析方法。首先,构造设计参数所在的复域,并在该复域上对设计参数进行虚部摄动。然... 频响函数灵敏度分析被广泛应用于结构模型修正、损伤识别及振动控制等领域。考虑结构频率响应中已存在虚部,该研究提出了一种基于多复域的频响函数灵敏度分析方法。首先,构造设计参数所在的复域,并在该复域上对设计参数进行虚部摄动。然后,将多复域上的运动控制方程与灵敏度分析方程扩展为实数矩阵表达,实现频率响应与设计参数所在复域的解耦,从而同步求解结构的频响函数及对应的灵敏度。最后,以多自由度弹簧质量系统与GARTEUR桁架结构为研究对象进行数值仿真分析,验证多复域频响函数灵敏度分析方法的正确性。结果表明,相较于传统的实数域有限差分法,多复域方法具有更高的分析精度,且所提方法对参数摄动量减小引起的误差不敏感,该方法能够为复杂结构的频响函数灵敏度分析提供更加准确的结果。 展开更多
关键词 多复域 频响函数(frf) 灵敏度分析 矩阵扩维 复变量求导法
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非黏滞阻尼系统频响函数灵敏度分析的改进计算方法 被引量：1
3
作者 史俊磊 张磊 丁喆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期1-9,共9页
频响函数灵敏度分析是实现频域梯度优化算法的基础。随着各类高阻尼复合材料的广泛应用,黏性阻尼模型假设已不能准确描述其耗能特性。卷积型非黏滞阻尼模型的阻尼力与质点速度的时间历程相关,能够更准确地描述黏弹性材料的阻尼特性。利... 频响函数灵敏度分析是实现频域梯度优化算法的基础。随着各类高阻尼复合材料的广泛应用,黏性阻尼模型假设已不能准确描述其耗能特性。卷积型非黏滞阻尼模型的阻尼力与质点速度的时间历程相关,能够更准确地描述黏弹性材料的阻尼特性。利用复模态叠加法和直接微分法推导出不考虑高阶模态影响的频响函数灵敏度表达式;基于非黏滞阻尼系统矩阵与模态间的关系,提出适用于非黏滞阻尼系统频响函数灵敏度求解的一阶近似法和二阶近似法;通过数值算例验证了提出方法的有效性和准确性。结果表明,与传统方法相比,该改进的计算方法兼顾了计算精度和效率,为实现具有高阻尼性能复合材料结构的动力分析奠定了基础。 展开更多
关键词 频响函数(frf) 灵敏度分析 非黏滞阻尼模型 复模态叠加法 直接微分法
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多点耦合系统中与耦合点有关的频响函数测量 被引量：1
4
作者 廖旭晖 李舜酩 +1 位作者 戴旭东 赵景波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期76-81,88,共7页
在多点耦合系统的振动分析中经常需要测量与耦合点有关的频响函数。由于耦合点的不易测量的性质,此类频响函数的测量工作往往十分棘手。针对此类问题,进行了详细的分析和探讨,提出了完整的关于耦合点有关的频响函数测量的策略。依据激... 在多点耦合系统的振动分析中经常需要测量与耦合点有关的频响函数。由于耦合点的不易测量的性质,此类频响函数的测量工作往往十分棘手。针对此类问题,进行了详细的分析和探讨,提出了完整的关于耦合点有关的频响函数测量的策略。依据激励点和响应点是否是耦合点将耦合点有关的频响函数分成三种类型:(Ⅰ)响应点是耦合点;(Ⅱ)激励点是耦合点;(Ⅲ)响应点和激励点都是耦合点。提出了第Ⅰ类和第Ⅱ类频响函数的测试策略,并基于机械系统中的诺顿定理将第Ⅲ类频响函数表示成第Ⅰ类和第Ⅱ类频响函数。数值模型和实验均验证了所提出的方法的正确性。 展开更多
关键词 多点耦合系统 耦合点 频响函数(frf) 振动测量
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齿轮裂纹检测的动态响应与时频分析
5
作者 崔增来 《凿岩机械气动工具》 2023年第4期34-36,共3页
齿轮的啮合刚度随时间变化,齿产生裂纹后,齿轮啮合刚度将减小。本文针对单级直齿圆柱齿轮模型分别在齿轮正常和故障情况下推导该模型的频响函数(FRF),并进行动态仿真,得到了该模型的时间信号响应,应用振动分析和信号处理技术实现早期阶... 齿轮的啮合刚度随时间变化,齿产生裂纹后,齿轮啮合刚度将减小。本文针对单级直齿圆柱齿轮模型分别在齿轮正常和故障情况下推导该模型的频响函数(FRF),并进行动态仿真,得到了该模型的时间信号响应,应用振动分析和信号处理技术实现早期阶段的齿轮齿故障检测。 展开更多
关键词 时频分析 裂纹检测 频响函数(frf) 啮合刚度
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大型有限元模型频响快速修正方法 被引量：1
6
作者 范新亮 王彤 +1 位作者 张丽君 夏遵平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期193-200,共8页
针对传统的基于频响的模型修正算法在计算规模较大时效率较低的问题,提出一种基于缩减基的有限元模型修正方法:将系统的位移表示为模态综合缩减基或模态振型缩减基的线性叠加,把自然坐标映射至缩减坐标下,使得修正过程均在缩减坐标上进... 针对传统的基于频响的模型修正算法在计算规模较大时效率较低的问题,提出一种基于缩减基的有限元模型修正方法:将系统的位移表示为模态综合缩减基或模态振型缩减基的线性叠加,把自然坐标映射至缩减坐标下,使得修正过程均在缩减坐标上进行;并在缩减坐标上引入移频方法实现频响修正,改善了修正参数的收敛速度;采用了一种精度较高的分段频响扩充方法,减小扩充过程带来的额外误差。与基于缩聚的方法对比,基于缩减基的方法在计算效率和精度上更具优越性。GARTEUR飞机仿真算例和转向架试验的修正结果表明:该方法修正精度较高,性能稳健,有限元模型规模较大时可高效地得到良好的修正结果。 展开更多
关键词 有限元模型修正 频响函数(frf) 缩减基 移频方法 快速修正
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大型汽轮发电机定子端部绕组物理参数识别及数学模型建立方法研究
7
作者 赵洋 刘晋珲 +2 位作者 肖洋 邓聪颖 马莹 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期202-213,共12页
从结构的数字化模型频响函数出发,利用最小二乘复频域法识别模态参数,进一步用获取的模态参数修正集中质量法推导出的物理参数,从而建立符合结构动力特性的数学模型。首先通过固支梁模型算例验证该方法的可行性;然后对600 MW大型汽轮发... 从结构的数字化模型频响函数出发,利用最小二乘复频域法识别模态参数,进一步用获取的模态参数修正集中质量法推导出的物理参数,从而建立符合结构动力特性的数学模型。首先通过固支梁模型算例验证该方法的可行性;然后对600 MW大型汽轮发电机端部绕组的精细化有限元模型进行模态分析,并与实测结果进行对比,验证了该模型的合理性;此后,基于该有限元模型获取的频响函数和模态参数,识别出端部绕组的物理参数并建立其数学模型。结果表明:在75~115 Hz频率段中,最小二乘复频域法识别出的端部绕组模态与有限元结果对比表明,固有频率和阻尼比的最大误差出现在第一阶模态中,分别为0.27%和0.50%,模态振型接近;通过数学模型和有限元模型计算的端部绕组固有频率最大误差为0.27%,模态振型一致;数学模型计算的频响函数与有限元结果对比表明,测点的频响函数最高匹配度可达95%,多数测点的频响函数匹配度超过85%。该方法可为大型汽轮发电机定子端部绕组动力学的准确建模提供依据。 展开更多
关键词 定子端部绕组 模态参数 物理参数 数学模型 频响函数(frf)
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