The invention discloses an equivalent recognition method for the dynamic load of the spatial distribution of the structure. First of all, by using the proper orthogonal decomposition, distributed dynamic load time and space coupling is decomposed into a series of time and space independent sub load; secondly, to measure the response of structure modal response by modal transformation, and combined with the regularization method for accurate and stable identification of modal loads; thirdly, the mode of load identification blind source separation, time limited access to a centralized equivalent dynamic load, and calculate the mixing coefficient; finally, considering the mixing coefficient of load inner product space distribution function and structure mode, on the sparse decomposition, space position recognition equivalent concentrated load. The invention provides an effective equivalent identification method for the difficult to measure spatial distribution dynamic load. When the equivalent concentrated load is applied to the structure, it can produce the same output response as the original space distribution dynamic load.
【技术实现步骤摘要】
空间分布动态载荷的等效识别方法
本专利技术属参数识别
,尤其涉及一种结构所受空间分布动态载荷的等效识别方法。
技术介绍
分布动态载荷广泛存在于实际工程中,如建筑物或飞行器所受的风载荷,堤坝或航船所受的浪载荷等。对于工程结构,分析研究其由分布动态载荷引起的振动问题,掌握振动机理,能够有效地防止或消除振动带来的不良影响,合理地利用振动有利的一面。然而,这需要以确定结构所受的分布动态载荷为前提。分布动态载荷既与时间历程相关,又在空间上呈现分布形式,由于受技术或经济条件的限制,其很难甚至根本无法通过直接测量对其确定。结构动态位移响应的测量相对容易和准确,因此利用有限个结构测量响应识别结构受到的分布动态载荷,将具有重要实际意义。
技术实现思路
针对分布动态载荷难以直接测量的困难,本专利技术提出一种基于结构动态响应的分布动态载荷等效识别方法,从而为结构振动控制、动力修改和动力学优化设计提供准确有效的外部载荷参量。本专利技术提供一种基于本征正交分解、模态分析、盲源分离及稀疏分解的空间分布动态载荷等效识别方法,包括如下步骤:1、一种空间分布动态载荷的等效识别方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:将结构所受的未知分布动态载荷进行本征正交分解,转化为一系列时间与空间独立的子载荷;步骤2:建立结构有限元模型,并进行模态分析,获得结构的模态振型系数矩阵、模态质量、模态阻尼、模态刚度、无阻尼固有频率、阻尼固有频率及阻尼比;步骤3:利用传感器测量分布动态载荷作用下结构的动态响应,并进行模态变换获取相应的截断模态响应;步骤4:基于模态响应和模态格林核函数,利用正则化方法对有限阶次的 ...
【技术保护点】
一种空间分布动态载荷的等效识别方法,其特征在于其特征在于,包括如下步骤:步骤1:将结构所受的未知分布动态载荷进行本征正交分解,转化为一系列时间与空间独立的子载荷;步骤2:建立结构有限元模型,并进行模态分析,获得结构的模态振型系数矩阵、模态质量、模态阻尼、模态刚度、无阻尼固有频率、阻尼固有频率及阻尼比;步骤3:利用传感器测量分布动态载荷作用下结构的动态响应,并进行模态变换获取相应的截断模态响应;步骤4:基于模态响应和模态格林核函数,利用正则化方法对有限阶次的模态载荷进行准确稳定识别;步骤5:将模态载荷等效为有限个集中动态载荷的混叠,利用盲源分离技术从识别的模态载荷中获取等效集中载荷的时间历程,并计算相应混叠系数;步骤6:考虑混叠系数为载荷空间分布与结构模态振型的内积,对混叠系数向量进行稀疏分解,识别等效集中载荷的空间作用位置。
【技术特征摘要】
1.一种空间分布动态载荷的等效识别方法,其特征在于其特征在于,包括如下步骤:步骤1:将结构所受的未知分布动态载荷进行本征正交分解,转化为一系列时间与空间独立的子载荷;步骤2:建立结构有限元模型,并进行模态分析,获得结构的模态振型系数矩阵、模态质量、模态阻尼、模态刚度、无阻尼固有频率、阻尼固有频率及阻尼比;步骤3:利用传感器测量分布动态载荷作用下结构的动态响应,并进行模态变换获取相应的截断模态响应;步骤4:基于模态响应和模态格林核函数,利用正则化方法对有限阶次的模态载荷进行准确稳定识别;步骤5:将模态载荷等效为有限个集中动态载荷的混叠,利用盲源分离技术从识别的模态载荷中获取等效集中载荷的时间历程,并计算相应混叠系数;步骤6:考虑混叠系数为载荷空间分布与结构模态振型的内积,对混叠系数向量进行稀疏分解,识别等效集中载荷的空间作用位置。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤1中,待识别的空间分布动态载荷形式可以是时间和空间相互独立的,也可以时间和空间相互耦合的;当时间和空间相互耦合时,通过本征正交分解能将其转化为如式(1)所示的一系列时间与空间独立的子载荷:式中,F(x,t)表示作用于结构上的时间与空间耦合的分布动态载荷,通过本...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘杰,李锟,姜潮,韩旭,
申请(专利权)人:湖南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。