基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态参数识别方法技术

技术编号:41490892 阅读:15 留言:0更新日期:2024-05-30 14:37
本发明专利技术公开了一种基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态参数识别方法,首先在桨叶结构的表面上设置S个光纤Bragg光栅传感器,通过脉冲激励桨叶下表面未粘贴传感器的任意位置,然后收集各个传感器的应变数据,得到应变响应矩阵;然后根据应变响应矩阵,采用右矩阵分式模型,得到桨叶结构的频响函数矩阵;接着构造桨叶结构的频响函数系数矩阵和频响函数误差矩阵;最后在构建理想圆方程及理想圆偏差函数的基础上,通过求解最佳拟合圆参数确定频响函数误差矩阵,进而确定频响函数系数矩阵,辨识出桨叶模态参数。本发明专利技术仅需采用单点激励,采用光纤Bragg光栅测量桨叶结构上各测点的应变响应信息,即可获取被测结构应变模态参数信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构健康监测领域,尤其涉及一种基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态参数识别方法


技术介绍

1、直升机旋翼桨叶处于复杂气动环境,桨叶结构、气动、惯性和操纵间存在复杂的相互耦合,给旋翼气弹动力学建模、载荷预测及振动控制等带来严峻挑战,使得直升机振动、噪声以及疲劳等问题特别突出。旋翼及旋翼/机体耦合动力学特性是直升机性能最重要的因素之一,直接影响直升机的载荷、振动及噪声等特性,进而影响直升机的安全性和可靠性。

2、对于桨叶而言,由于受到传感器的安装、排线等限制,用于振动测量的加速度计、应变片等传统传感器十分受限,因此给桨叶模态测试带来很大困难。因此本专利技术采用光纤bragg光栅传感器特有的轻量化、串联复用、抗干扰等优势,利于监测桨叶结构动应变响应,非常适合于直升机旋翼桨叶的模态参数识别。

3、目前采用常规共振法、itd法,难以精确反演应变测量结果和复杂结构变形之间的关系,导致难以获得理想的结构模态振型,具体技术难点涉及结构应变模态参数辨识和位移模态振型重构。本专利技术采用拟合圆法针对抗噪声干扰较弱,分辨率不高,存在虚假模本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态参数识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态参数识别方法,其特征在于,步骤3)中所述桨叶结构的频响函数矩阵为:

3.根据权利要求2所述的基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态参数识别方法,其特征在于,采用离散时间频域模型表示,,其中为采样时间周期。

4.根据权利要求2所述的基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态参数识别方法,其特征在于,所述步骤4)中桨叶结构的频响函数系数矩阵的公式如下:

5.根据权利要求3所述的基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态...

【技术特征摘要】

1.基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态参数识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态参数识别方法,其特征在于,步骤3)中所述桨叶结构的频响函数矩阵为:

3.根据权利要求2所述的基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态参数识别方法,其特征在于,采用离散时间频域模型表示,,其中为采样时间周期。

4.根据权利要求2所述的基于光纤应变感知与拟合圆法的结构模态参数识别方法,其特征在于,所述步骤4)中桨叶结构的频响...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾捷朱洋洋冯振辉朱林枫邵敏强陈勇陈向飞
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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