The embodiment of the invention discloses a method for identifying structural inertia parameters based on vibration modal testing technology. Vibration testing and analysis technology is designed, which can quickly and accurately identify structural inertia parameters under higher support stiffness boundary conditions and larger noise environment conditions. It is suitable for testing large noise in factory environment. The method of the invention comprises a combination method of the direct parameter identification method and the residual inertia method based on the frequency response characteristics of the structure.
【技术实现步骤摘要】
一种基于模态测试技术的惯性参数识别方法
本专利技术涉及振动测试
,特别是一种基于模态测试技术的惯性参数识别方法。
技术介绍
质量、质心位置、转动惯量和惯性积等惯性参数是结构动态仿真、性能优化、有限元分析、悬置安装位置和角度选取等过程中所需的重要参数。基于振动测试技术的结构惯性参数识别方法逐渐成为新的研究热点,目前主要分为三种方法,包括直接参数识别法,剩余惯量法和模态模型法。剩余惯量法应用较多;直接参数识别法根据结构最高阶刚体模态和第一阶弹性模态之间的加速度频响函数谱线实部数据,不依赖其他已知量,直接求出结构质量、质心、转动惯量和惯性积等共10个参数,但该方法对噪声和弹性模态的干扰十分敏感,很难得到准确结果;模态模型法通过识别质量归一化刚体模态振型,依据质量矩阵关于刚体模态振型的正交性,求出10个惯性参数,但该方法需要一次锤击得到4-6阶刚体模态,这往往很难做到,且该方法惯性参数的识别精度取决于刚体模态振型的识别精度,而对振型的识别精度往往不如对频率的识别精度。此外,噪声和刚体振型的耦合也会对结果造成不利影响。剩余惯量法精度较好,对噪声和弹性模态干扰不太敏感,但需要提前已知质量参数,而这往往是待求的未知量,与测试的目的不符。此外,为了使测试点的分布反映结构几何轮廓,需要布置大量测试点,增大了测试工作量,达不到高效测试的目的。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的问题,本专利技术实施例提供一种新的测试方法,能够满足在较高弹簧支撑刚度和含有弹性模态和噪声干扰的情况下,一次测试得到所有10个惯性参数结果,并保持较高精度的方法。为达到上述目的,本专利技术的实施采用 ...
【技术保护点】
1.一种基于振动模态测试的惯性参数识别方法,其特征在于,该方法针对实测结构的加速度频率响应函数矩阵,识别出第一阶弹性模态振型,找到模态节点位置;利用所述弹性模态节点位置作为响应测试点,采用直接参数识别法求出测试点三个方向对应的质量参数,并选择第一阶弹性模态振动幅值较小的方向对应的质量数值作为识别结果;基于所述质量数值通过剩余惯量法求解剩余9个惯性参数。
【技术特征摘要】
1.一种基于振动模态测试的惯性参数识别方法,其特征在于,该方法针对实测结构的加速度频率响应函数矩阵,识别出第一阶弹性模态振型,找到模态节点位置;利用所述弹性模态节点位置作为响应测试点,采用直接参数识别法求出测试点三个方向对应的质量参数,并选择第一阶弹性模态振动幅值较小的方向对应的质量数值作为识别结果;基于所述质量数值通过剩余惯量法求解剩余9个惯性参数。2.根据权利要求1所述的一种基于振动模态测试的惯性参数识别方法,其特征在于,所述识别方法具体包括以下步骤:步骤一:校正力锤和传感器灵敏度;步骤二:均匀布置测点,高频采样,使用锤击法测试,3-5次锤击平均,测试结构第一阶弹性模态振型及其节点位置;步骤三:在符合惯性参数识别测试选点原则的前提下,在第一阶弹性模态节点处或其附近重新布置测点,低频采样,8-10次锤击平均,获取包含刚体模态和第一阶弹性模态的频响函数矩阵;步骤四:将频响函数矩阵、测点坐标及输入输出方向信息代入直接参数识别法中,选择平直的加速度频响函数谱线,计算质量参数,取非第一阶弹性模态主要振动方向的质量值作为质量识别值;步骤五:将识别的质量值代入剩余惯量法中计算剩余9个参数。3.根据权利要求2所述的一种基于频响函数的惯性参数识别方法,其特征在于,步骤三中惯性参数识别测试选点原则是:a、响应测试点的分布要反映结构...
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