基于励磁注入激励法测试并辨识机组扭振模态参数

该文提出一种基于励磁注入激励法来测试和辨识机组模态频率和模态阻尼的方法,用以正确评估次同步谐振风险和研究应对策略。方法包括3个步骤:首先对运行机组励磁系统注入模态信号激发可控扭振,精确检测轴系次同步模态频率;然后采用模态滤波和DFT(discrete Fouriertransform)校正算法计算各扭振模态幅值;最后利用最小二乘算法辨识模态阻尼。采用仿真分析验证了方法的理论正确性,并将其成功应用于上都电厂4台机组的扭振参数测试。结果表明:该方法具有精度高、试验成本低、激发模态可控等优点。     

由框架结构位移传递函数识别模态参数的方法

本文提出了用位移传递函数的模识别模态参数的一种频域方法。用此方法对钢筋混凝土电力厂主厂房的框架结构进行了模态参数识别,并与实际激振试验测试结果进行了比较,相对误差小于2%,完全可以满足工程实际的要求。     

考虑连续质量的扭振系统的传递矩阵分析

为准确地分析主轴尺寸和质量相对较大的轴盘扭振系统的扭振特性，将连续质量模型引入扭振系统，推导出了考虑连续质量的扭振系统的传递矩阵，即用考虑连续质量的轴段传递矩阵替代轴盘扭振系统中的场传递矩阵。实例分析表明，该方法符合实际要求。     

模态参数识别方法

本文对模态阻尼比、模态质量、模态刚度的识别做了介绍,并探讨了模态参数识别、修改的方法。模态参数识别的主要任务是从测试所得的数据中,确定振动系统的模态参数,其中包括模态固有频率,模态阻尼比,模态质量,模态刚度及振型等。     

固定结合面参数的计算机模拟计算

对一个包含固定结合面的具体结构,利用有限元分析程序计算了结合面刚度参数和结合风景工参数和结合面位置对结构模态的影响。结果表明,描述结合面切向刚度大小的参数对结构的扭振则镀模态的影响比对纵向振动模态和弯曲模态的影响显著;结合面法向刚度大小的参数对纵向振动模态的影响比地弯曲、扭振模态的影响显著,接合面的位置对结构的固有频率也有较为明显的影响。     

固定结合面参数的计算机模拟计算

对一个包含固定结合面的具体结构 ,利用有限元分析程序计算了结合面刚度参数和结合面位置对结构模态的影响。结果表明 ,描述结合面切向刚度大小的参数对结构的扭振刚度模态的影响比对纵向振动模态和弯曲模态的影响显著 ;结合面法向刚度大小的参数对纵向振动模态的影响比对弯曲、扭振模态的影响显著 ;接合面的位置对结构的固有频率也有较为明显的影响。     

环境随机激励下在役石油钻机井架试验模态参数识别

针对钻机井架的结构形式和作业特点,详细讨论了模态测试中若干试验参数,如激励方式、传感器位置以及频率分辨率等,提出了基于环境随机激励的钻机井架结构试验模态识别的一种有效方法.根据激振形式,推导了模态参数识别公式,依据结构响应的自功率谱识别井架的模态频率,依据互谱与自谱的峰值之比近似地识别模态振型.针对海洋和陆地钻机两种井架形式进行分析.该方法处理简单、快速、实用,适用于大型复杂钢构结构,具有一定的工程应用价值.     

混合动力汽车传动系扭振力学参数的试验获取方法

混合动力汽车传动系统的扭振不仅涉及整车安全性,同样影响乘客的舒适性。针对扭振研究仿真建模的需要,该文提出了一种动力学参数识别和发动机激励转矩修正的方法。首先介绍了系统中主要部件常用动力学模型及适用性,依据发动机单缸模型分析激振力矩的构成与特性,并给出修正的理论公式;其次分析了系统主要参数可能的获取方式和可信度,并针对混合动力系统的特点,提出了一种利用试验与仿真手段识别上述参数的方法和步骤;最后以某混联式客车动力传动系统为例,运用典型工况下台架试验,验证了上述参数识别方法以及所搭建仿真模型的可行性。     

指数型阻尼模型复模态更新及阻尼矩阵识别

提出了在模态测试的基础上识别得到指数型非粘滞阻尼系统中阻尼系数矩阵的方法.通过求解一个带约束最优化问题,得到满足系统特征方程的最优修正阻尼系数矩阵.考虑了实际模态测试中得到的模态参数的非完备性,可以利用有限的低阶模态,较为准确地识别出系统的阻尼系数矩阵,但随着系统的非粘滞阻尼特性逐渐增强时,想要精确识别出阻尼系数矩阵所需要的模态数目会逐渐增加.同时,进一步考虑到模态测试中复模态的虚部受噪声影响较大,提出了阻尼矩阵识别过程中对复模态虚部进行更新的方法,使之满足指数型阻尼系统特征方程,且利用上述方法得到的复模态虚部,能较为精确地识别出阻尼系数矩阵.由于目前对松弛因子识别的研究较少,在模态更新方法的基础上提出了不依赖于复模态虚部的松弛因子识别公式,并通过数值算例,验证了指数型非粘滞阻尼模型的阻尼识别方法及复模态更新方法的适用性和有效性,及松弛因子识别的准确性.最后通过悬臂梁的振动测试进行模态参数识别,并讨论了指数阻尼模型的适用性和合理性.     

最大功率跟踪控制下大型风电机组的轴系扭振分析及抑制

随着风电机组向大型化和轻量化发展,机组传动轴扭振现象加剧,风机轴系扭振的研究变得越来越重要。该文分析了3种常用的风机最大功率跟踪控制方法下系统轴系扭振模态,发现利用发电机转速反馈的不同控制方法,都能够提升传动轴阻尼。据此提出了一种最大功率跟踪控制的改进方法,该方法在原有转矩指令的基础上叠加了传动轴扭振抑制指令,在保证最大功率跟踪的同时抑制了风机传动轴扭振。通过软件仿真,验证了上述理论分析以及改进方法的有效性。     

时序分析和数字仿真在结构参数识别中的应用

本文提出了利用时间序列分析对结构系统进行模态参数识别的原理。首先论述了 从激振力和响应的时间序列利用自回归滑动平均向量（ＡＲＭＡＶ）数学模型和ｚ变换 求得系统的离散的传递函数的方法；然后根据脉冲响应不变原理论证了连续的传递函 数和离散的传递函数之间的转换关系。并对识别系统参数的步骤作了概括说明。当振 型完全时，并可进一步求出系统的结构参数。 文中说明了在结构动态分析中采用计算机数字仿真的原理，并利用仿真技术对一 个三自由度系统进行了模态参数和结构参数的识别。结果表明本文提出的方法有较高 的精度．     

基于风载激励下桥梁结构模态参数识别

对桥梁结构长期运营造成的损伤进行检测时,传统的模态参数识别方法需要激振设备和中断交通,不仅复杂而且易给桥梁结构造成新的损伤。依据模态参数的变化可反映损伤程度的原理,提出无需激振设备的基于风载激励下随机减量/ITD法进行模态参数识别的在线检测方法,为桥梁结构损伤识别提供一种新的途径。识别的一阶固有频率及阻尼比的相对误差仅为1.39%和2.3%。     

基于风载激励下桥梁结构模态参数识别

对桥梁结构长期运营造成的损伤进行检测时,传统的模态参数识别方法需要激振设备和中断交通,不仅复杂而且易给桥梁结构造成新的损伤。依据模态参数的变化可反映损伤程度的原理,提出无需激振设备的基于风载激励下随机减量/ITD法进行模态参数识别的在线检测方法,为桥梁结构损伤识别提供一种新的途径。识别的一阶固有频率及阻尼比的相对误差仅为1.39%和2.3%。     

转轴扭角及扭振测试技术研究

提出了采用编码器来测量轴的扭转角方法。测量由编码器发出的脉冲时间间隔可以获得在装置编码器轴断面处的角速度。比较轴两端断面的角速度，可得到扭转角速度和其它有关扭角和扭振信息。研制了测量扭转角的数据采集和处理系统以及相应的软件。试验结果表明所研制的系统能较精确地测量扭角和具有良好的使用性能。     

环境激励下鹤洞大桥模态参数识别分析与比较

在已建立的鹤洞大桥结构健康监测系统的基础上,同时采用GPS变形监测和加速度振动测试系统,在环境激励下对桥塔和桥主跨段进行位移和加速度响应的同步测试.采用基于总体平均经验模态分解法(EEMD)的改进HHT方法,对GPS系统监测位移进行时频域联合分析,同时对于桥面加速度振动测试数据则采用常规的功率谱峰值法进行频域模态识别.通过2种不同信号采取2种不同模态参数识别方法,进行系统辨识结果对比分析,发现GPS监测位移可以较好地反映主整体结构的低阶振型响应,基于EEMD的改进HHT方法能较好地处理低频非平稳随机信号的干扰及模态混叠现象的发生;相对于常规的功率谱峰值法,本文所采用的改进HHT方法对模态参数辨识结果具有更强的优越性.同时通过2种不同测试信号对于部分阶次模态的系统参数识别结果,与有限元数值分析结果较为相近,验证了上述2种测试结果的正确和可靠性.GPS变形监测系统与加速度动力测试子系统相结合,能较好地识别鹤洞大桥主要模态参数,为大桥的安全有效运作提供坚实依据.     

摄动法解带集中质量圆盘阶梯轴的非线性扭振

本文提出了研究轴系扭振的一个新的模型,它是一个包含有非线性轴段、带集中质量圆盘阶梯轴.应用Heavaide和Dirac函数,把轮系的运动微分方程用统一的方程来描述,把文献[3]的方法推广应用到带有分市和集中参数的非线性系统.     

高转速汽油机扭振计算问题

目前，汽油机正朝着高转速，大功率，低噪声，轻型化方向发展。因此，对汽油机扭转振动特性的研究变得越来越重要。曲轴扭振过大，不仅会引起曲轴扭转疲劳破坏，而且也是产生发动机噪声的主要原因之一。在曲轴前端安装扭振减振器是减低曲轴系扭振的有效方法。本文结合４８６Ｑ型汽油机的扭振测试分析和计算对其扭振特性及橡胶减振器参数进行了研究，并提出一种减振器的优化设计方法。     

纵扭共振旋转超声加工系统设计

针对目前纵扭共振超声加工系统中存在的振动方向单一、加工难度大等问题,该文设计一种新型螺旋槽式纵扭超声加工系统,通过数值计算法对纵扭超声加工刀柄进行了结构设计,运用有限元软件Workbench分析结构参数对超声振动系统谐振频率的影响规律,并在此基础上对纵扭超声加工系统进行瞬态分析。仿真结果表明,该旋转超声加工系统能够实现纵扭超声振动,且谐振频率与设计值误差为1.675%,振幅可达到预期要求。最后对该纵扭超声系统进行振幅测试,实验结果表明,纵振振幅为9.3μm,扭振振幅为4.5μm,验证了该文设计方法的合理性和正确性。     

集装箱装卸桥的模态参数识别

针对集装箱装卸桥的结构特点,选用环境激励法对其进行模态参数识别,阐述了测试技术与分析技术中的关键问题,对测试系统的合理组成、采样频率的设置、模态参数的正确识别进行了研究,并对桥吊地进行了测试,获得较好的测试结果。     

基于响应信号的结构模态参数提取方法

基于现有实验模态分析技术,提出了以一个响应信号作为参考信号,并且只利用响应信号提取结构模态参数的方法.以一个自由的钢梁为实验对象,通过与传统的用传递函数矩阵进行模态参数识别的实验模态分析法的识别结果比较,验证了所提出方法的有效性:固有频率识别精度和模态阻尼比的识别精度较高,误差分别不超过0.5%和18%;振型有一定的误差,但是总体趋势是一致的.能够反映结构的振动形态.该方法特别适合于用力锤或激振器无法激振的大型重型结构.如大型机床等设备,也适合于那些不宜用外力激振的设备,如高精密机床等.