基于环境振动测试的框架结构主裙楼动力特性分析 被引量：17

1

作者 刘佩 连鹏宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期174-179,184,共7页

对某未设防震缝的钢筋混凝土框架结构主楼和裙房进行环境振动测试,并对其动力特性进行分析。测点分别布置在主楼左右两个楼梯间、顶层楼板和裙房井字梁大跨楼板上。利用实测加速度数据并通过改进的频域分解法,识别得到了结构的五阶模态... 对某未设防震缝的钢筋混凝土框架结构主楼和裙房进行环境振动测试,并对其动力特性进行分析。测点分别布置在主楼左右两个楼梯间、顶层楼板和裙房井字梁大跨楼板上。利用实测加速度数据并通过改进的频域分解法,识别得到了结构的五阶模态参数。识别结果表明:各测试方案得到的识别结果一致,自振频率的变异性较阻尼比的变异性小;前四阶模态由主楼的振动引起,第五阶模态为裙房楼板的一阶竖向振动模态;由于结构的不对称性,识别得到的前三阶振型均带有扭转效应;模态参数识别过程中的可疑模态可能来源于主楼和裙房的动力相互作用。建立了所测结构的有限元模型,得到了五阶自振频率和振型,与识别结果吻合较好;分析了主楼和裙房之间的不同连接方式对整体结构自振频率和振型的影响,结果表明主楼和裙房的固结连接与铰接连接对自振频率基本没有影响,而设置防震缝与否对自振频率影响较大,且振型出现顺序均不会发生变化。 展开更多

关键词 环境振动测试 主裙楼 模态参数识别 频域分解法 动力相互作用

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基于频域分解法正交模态分离的阻尼比识别研究 被引量：2

2

作者 曲春绪 刘宇飞 +2 位作者 周宇 崔春义 伊廷华 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期80-89,共10页

频域分解法是一种频域模态参数识别方法,因其操作简单、抗噪声能力强而被广泛使用。虽然频域分解法对于振型和固有频率有着较高的识别精度,但是对于阻尼比的识别精度不够高,其原因是在多自由度结构下,求解阻尼比需要将固有频率窄带范围... 频域分解法是一种频域模态参数识别方法,因其操作简单、抗噪声能力强而被广泛使用。虽然频域分解法对于振型和固有频率有着较高的识别精度,但是对于阻尼比的识别精度不够高,其原因是在多自由度结构下,求解阻尼比需要将固有频率窄带范围内的最大奇异值数据傅里叶逆变换到时域,并通过对数衰减法求解阻尼比,而窄带范围的数据很可能会受到其他阶模态的干扰,进而影响阻尼比的识别。因此提出了正交模态分离频域分解法识别结构的阻尼比。首先,通过结构响应计算出结构的输出功率谱矩阵,并使用频域分解法识别结构各阶固有频率和振型;然后,将识别出的固有频率和振型代入计算公式,使用振型正交等方法将各阶模态分离,并计算出各阶模态的增强输出功率谱函数,通过增强功率谱在频域计算出结构各阶的阻尼比;最后,在数值算例中对比了频域分解法以及正交模态分离频域分解法的阻尼比识别结果,并将理论应用于实桥的测试中,计算出该桥梁的前4阶阻尼比。结果表明:该方法可以将多阶输出功率谱矩阵分离成多个单阶的增强输出功率谱函数,并且通过分析增强输出功率谱函数的曲线直接在频域计算出结构的阻尼比,避免了在阻尼比识别中不同模态的相互干扰以及频时域转化带来的影响,提高了阻尼比的识别精度。 展开更多

关键词 桥梁工程 模态参数 阻尼比识别 增强输出功率谱 频域分解法 振型正交 模态分离

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基于FDD法的模态参数连续自动识别及频率变异性分析

3

作者 王晓光 马明 +1 位作者 高林丽 党李涛 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期7-16,25,共11页

模态参数是分析桥梁运营状态变化的重要指标,可为桥梁状态评估提供数据基础。基于频域分解法(FDD)的模态参数连续自动识别方法,分析了模态参数与环境之间的关系。采用前、后向线性均值滤波方法对奇异值曲线进行滤波处理,剔除噪声干扰引... 模态参数是分析桥梁运营状态变化的重要指标,可为桥梁状态评估提供数据基础。基于频域分解法(FDD)的模态参数连续自动识别方法,分析了模态参数与环境之间的关系。采用前、后向线性均值滤波方法对奇异值曲线进行滤波处理,剔除噪声干扰引起的虚假毛刺峰值;提出了Dvp指标,结合波峰波谷检测算法识别得到了真实模态参数对应的奇异值峰值;引入K-means聚类法实现了奇异值曲线真实峰值的自动选取。针对实际健康监测数据存储格式,设计了模态参数连续自动识别框架,并提出了融入模态参数的自动识别算法,实现了模态参数连续、自动识别。将所提出的方法运用于斜拉桥的实测数据中,通过连续自动识别得到一个月的模态参数,分析了环境对结构频率的影响程度。研究结果表明:所提出的基于FDD的模态参数自动识别方法能够实现模态参数的自动识别;所提出的融合自动识别算法的数据自动分析框架能够实现模态参数连续、自动识别,能解决桥梁健康监测数据的连续自动分析;桥梁结构频率受环境温度影响较大,随机环境因素所引起的结构频率随机性不可忽略。 展开更多

关键词 桥梁工程 模态识别 频域分解法 连续自动识别 相关性分析

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渡槽排架结构环境激励模态试验 被引量：3

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作者 顾培英 刘冬梅 +1 位作者 邓昌 汤雷 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2019年第4期56-63,共8页

为获得渡槽排架结构动力特性,开展渡槽排架单向单输入多输出(SIMO)法、双向多输入多输出(MIMO)法环境激励模态试验,选用增强频域分解法识别纵向、横向、双向模态参数。结果表明,SIMO法纵向模态绝大多数谱峰明显、识别效果较好,纵向模态... 为获得渡槽排架结构动力特性,开展渡槽排架单向单输入多输出(SIMO)法、双向多输入多输出(MIMO)法环境激励模态试验,选用增强频域分解法识别纵向、横向、双向模态参数。结果表明,SIMO法纵向模态绝大多数谱峰明显、识别效果较好,纵向模态比横向模态丰富;MIMO法纵向或以纵向为主的谱峰大多数明显,横向或以横向为主、双向模态除双向第2阶(即横向第1阶)谱峰明显外,其他较小,甚至未能识别;排架柱以弯曲振动为主,纵向低阶、高阶模态横梁分别以平动或转动刚体振动、弯曲振动为主,横向模态横梁为平动或不动刚体振动;两种方法识别出的模态频率误差较小,SIMO法结果更为可靠,尤其是低阶模态。从低阶识别精度、试验工作量及操作便捷性而言,排架结构环境激励模态试验选择单向SIMO法优于双向MIMO法。 展开更多

关键词 渡槽排架结构 模态试验 增强频域分解法 MIMO法 环境激励

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场地土动力特性识别方法对比 被引量：2

5

作者 陈隽 赵冠宇 +1 位作者 祁晓煜 史晓军 《建筑科学与工程学报》 CAS 2009年第2期32-37,80,共7页

结合自由场地土振动台试验,对比了随机子空间迭代(SSI)方法、经验模式分解结合希尔伯特变换(EMD+HT)方法和频域分解(FDD)方法识别场地土卓越频率、阻尼比的适用性,以及不同激励类型、不同土层深度和大阻尼比情况对识别精度的影响。结果... 结合自由场地土振动台试验,对比了随机子空间迭代(SSI)方法、经验模式分解结合希尔伯特变换(EMD+HT)方法和频域分解(FDD)方法识别场地土卓越频率、阻尼比的适用性,以及不同激励类型、不同土层深度和大阻尼比情况对识别精度的影响。结果表明:对于随机激励,当阻尼比较小时,上述3种方法均能准确识别出场地土卓越频率;而大震时土体卓越频率、阻尼比与振动过程耦合,此时经验模式分解结合希尔伯特变换方法可以给出合理的识别结果。 展开更多

关键词 场地土动力特性 振动台试验 随机子空间迭代 经验模式分解 频域分解方法

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高耸钢烟囱风振响应分析模型和方法研究 被引量：2

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作者 陈鑫 李爱群 +1 位作者 王泳 张志强 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2015年第9期154-160,173,共8页

围绕高耸钢烟囱风振响应展开分析。首先,根据高耸钢烟囱的特点,建立其连续模型和集中质量模型的动力微分方程;随后,考虑规范风谱的形式,推导互功率谱矩阵乔列斯分解的显示表达,改进谐波叠加法并进行风荷载模拟;其次,采用Adomian分解法(A... 围绕高耸钢烟囱风振响应展开分析。首先,根据高耸钢烟囱的特点,建立其连续模型和集中质量模型的动力微分方程;随后,考虑规范风谱的形式,推导互功率谱矩阵乔列斯分解的显示表达,改进谐波叠加法并进行风荷载模拟;其次,采用Adomian分解法(Adomian Decomposition Method,ADM)求解连续模型的动力特性,并与集中质量模型、有限元模型以及实测结果进行对比;最后,编制程序分别针对高耸钢烟囱顺风向和横风向风振在时域和频域进行求解,并与有限元分析结果和实际观测结果进行对比。研究表明:改进谐波叠加法能够提高高耸钢烟囱风荷载模拟的效率;采用ADM求解结构的动力特性具有一定的精度和效率;在进行高耸钢烟囱设计时,需考虑顺风向的气动阻尼,同时慎重选择横风向风振的分析方法。 展开更多

关键词 高耸钢烟囱 风振响应 频域分析 时域分析 ADOMIAN分解法

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750 kV微损耗经济型故障限流器工频短路电磁环境

7

作者 侯东洋 刘敬华 +1 位作者 刘川燕 邹军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4638-4646,共9页

在工频短路故障时,故障限流器的投入使用会产生短时强电磁环境,威胁二次系统的安全、稳定运行。为此,建立了限流器3维有限元仿真模型,在模拟计算中采用区域分解法,然后利用MATLAB和COMSOL联合仿真平台,计算了工频短路时限流器的电磁环... 在工频短路故障时,故障限流器的投入使用会产生短时强电磁环境,威胁二次系统的安全、稳定运行。为此,建立了限流器3维有限元仿真模型,在模拟计算中采用区域分解法,然后利用MATLAB和COMSOL联合仿真平台,计算了工频短路时限流器的电磁环境。计算结果表明,相对于传统方式,区域分解法可以满足计算精度的要求,同时提高有限元计算的效率。工频短路时,限流器周围磁场关于x轴和y轴呈对称分布,在水平方向磁场曲线呈现“M”状分布。此外,随着高度的减小,磁场极大值的位置逐渐向两侧移动。最后,在限流器下方加装导电铝板来保护弱电设备,结果表明该方法具有较好的磁场防护效果。 展开更多

关键词 故障限流器 工频短路 有限元法 电磁环境 电磁防护 区域分解法

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渡槽整体结构环境激励模态试验 被引量：1

8

作者 顾培英 刘冬梅 +1 位作者 邓昌 汤雷 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期77-83,共7页

为获得渡槽整体结构动力特性,开展单向SIMO法、双向MIMO法环境激励模态试验,选用增强频域分解法识别纵向、横向、竖向、横竖双向模态参数。结果表明:2种方法识别出的模态大多数谱峰明显、识别效果较好;纵向模态以排架结构振动为主,槽身... 为获得渡槽整体结构动力特性,开展单向SIMO法、双向MIMO法环境激励模态试验,选用增强频域分解法识别纵向、横向、竖向、横竖双向模态参数。结果表明:2种方法识别出的模态大多数谱峰明显、识别效果较好;纵向模态以排架结构振动为主,槽身整体平动或转动或不动;前4阶横向模态以排架结构振动为主,槽身整体平动或转动或横摇,第5阶模态后,绝大多数以槽身振动为主,排架几乎不动或振动幅度很小;竖向模态以槽身振动为主;横竖双向MIMO法识别出的模态同时包含横向、竖向模态分量;2种方法识别出的模态频率误差较小;从模态识别准确性、信息全面性而言,渡槽整体结构环境激励模态试验选择双向MIMO法优于单向SIMO法。 展开更多

关键词 渡槽整体结构 模态试验 增强频域分解法 MIMO法 双向模态 模态参数 环境激励

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利用地质规则块体建模方法的频率域有限元弹性波速度反演 被引量：15

9

作者 许琨 王妙月 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期708-717,共10页

在频率域弹性波有限元正演方程的基础上 ,依据匹配函数 (也就是观测数据和正演数据残差的二次范数 )最小的准则 ,用矩阵压缩存储与LU分解技术来存储和求解频率域正演方程中的大型稀疏复系数矩阵、用可调阻尼因子的Levenberg Marquard方... 在频率域弹性波有限元正演方程的基础上 ,依据匹配函数 (也就是观测数据和正演数据残差的二次范数 )最小的准则 ,用矩阵压缩存储与LU分解技术来存储和求解频率域正演方程中的大型稀疏复系数矩阵、用可调阻尼因子的Levenberg Marquard方法求解反演方程组 ,直接求取地下介质的弹性波速度 ,导出了频率域弹性波有限元最小二乘反演算法 .为了利用地下地质体的分布规律 ,减少反演所求的未知数个数 ,本文又提出了规则地质块体建模方法引入到反演中来 .经数值模型验证 ,在噪声干扰很大 (噪声达到 5 0 % )或初始模型与真实模型相差很大的情况下 ,反演也能取得很满意的效果 ,证明本方法具有很好的抗噪性与“强壮性” . 展开更多

关键词 频率域 弹性波 有限元 反演 矩阵压缩存储 LU分解技术 Levenberg-Marquard方法 地质规则块 体建模方法

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改进频域空间域方法在飞行颤振试验中的应用

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作者 闫轲 刘立坤 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第3期20-24,共5页

传统的频域空间域方法由于使用周期图谱估计,阻尼识别的精度无法保证。为提高对有限的试飞数据进行阻尼识别的精度,保证飞行颤振试验能够安全高效开展。主要研究结合自回归模型谱估计代替周期图谱估计的改进频域空间域方法在颤振试飞中... 传统的频域空间域方法由于使用周期图谱估计,阻尼识别的精度无法保证。为提高对有限的试飞数据进行阻尼识别的精度,保证飞行颤振试验能够安全高效开展。主要研究结合自回归模型谱估计代替周期图谱估计的改进频域空间域方法在颤振试飞中的应用技术,针对大气紊流激励结构响应数据,讨论自回归模型阶次、谱估计方法等对小阻尼情况模态参数辨识精度的影响。对仿真信号和颤振飞行试验实际信号应用不同的数据处理方法进行对比验证,分析结果表明,采用合理的参数,改进的频域空间域方法能够有效辨识结构模态参数,具有一定的工程适用性。 展开更多

关键词 频域空间域方法 颤振飞行试验 自回归模型 模态参数辨识 大气紊流激励

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FSDD运行模态参数识别方法中不确定性的计算 被引量：2

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作者 孙鑫晖 郝木明 +1 位作者 李振涛 张静 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期614-619,共6页

运行模态参数识别是一种只利用响应数据进行模态分析的方法.环境激励条件下获得的识别结果会存在随机不确定性,这种不确定程度可以通过模态参数的统计特性进行描述评价.以运行模态分析中的频域空间域分解方法(FSDD)为研究对象,通过对整... 运行模态参数识别是一种只利用响应数据进行模态分析的方法.环境激励条件下获得的识别结果会存在随机不确定性,这种不确定程度可以通过模态参数的统计特性进行描述评价.以运行模态分析中的频域空间域分解方法(FSDD)为研究对象,通过对整个模态识别算法进行摄动分析,确定出模态参数对测量误差的灵敏度,实现了模态参数方差的计算.计算过程分为四步:第一步,响应信号功率谱矩阵中噪声方差的估计;第二步,增强功率谱方差的计算;第三步,极点协方差的计算;第四步,模态参数方差的计算.最后通过一个4自由度仿真算例与张家港桥梁实测算例对所给出的方法进行了验证与应用. 展开更多

关键词 运行模态分析 模态参数不确定性 FSDD方法 灵敏度分析 MONTE CARLO模拟

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曲线拟合频域分解法在颤振试飞中的应用 被引量：2

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作者 刘立坤 霍幸莉 +1 位作者 王东森 卢晓东 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2019年第1期85-88,共4页

研究了曲线拟合频域分解法在颤振试飞数据处理中的应用技术,讨论了由旋转部件引起的谐波分量对模态参数辨识精度的影响。对仿真信号和颤振飞行试验实际信号应用不同的数据处理方法进行对比。分析结果表明,曲线拟合频域分解法能够有效去... 研究了曲线拟合频域分解法在颤振试飞数据处理中的应用技术,讨论了由旋转部件引起的谐波分量对模态参数辨识精度的影响。对仿真信号和颤振飞行试验实际信号应用不同的数据处理方法进行对比。分析结果表明,曲线拟合频域分解法能够有效去除结构响应中的谐波分量,提高了试飞数据处理结果的准确性,具有一定的工程实用性。 展开更多

关键词 曲线拟合频域分解法 模态参数辨识 颤振飞行试验

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