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一种结构模态参数识别方法、系统及介质技术方案

技术编号:43091638 阅读:18 留言:0更新日期:2024-10-26 09:38
本发明专利技术提供一种结构模态参数识别方法、系统及介质,属于结构模态分析技术领域,包括:采集结构的振动响应信号;对振动响应信号进行中心化处理和白化处理,得到去相关振动响应信号;采用独立成分分析分离去相关振动响应信号中的独立成分,得到模态响应信号;根据模态响应信号计算时延协方差矩阵,采用时延协方差矩阵构造块托普利兹矩阵;对块托普利兹矩阵进行奇异值分解,分别获得能观性矩阵和能控性矩阵,根据能观性矩阵构建系统矩阵;对系统矩阵进行特征值分解,获得系统矩阵的特征值;基于系统矩阵的特征值计算获得结构的自振频率和阻尼比。该方法有效提高了模态参数识别的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构模态分析,具体涉及一种结构模态参数识别方法及系统。


技术介绍

1、自振频率和阻尼比等结构模态参数可以有效反映结构的动力学行为,对结构模态参数进行识别可为结构健康监测、振动控制等奠定基础。现有的模态参数识别方法多存在大量依赖专家经验、计算效率低和度不够高等问题,亟待开发新的结构模态参数识别方法,以提升识别效果。

2、以独立成分分析为代表的盲源分离是一种新兴的信号处理技术,可在系统信息未知的情况下仅通过混合观测信号重构出源信号,由于对先验信息要求较低,在语音识别、图像处理、数字通信、生物医学信号处理等众多领域得到了长足发展。由结构动力学可知,结构的振动响应与模态响应具有线性瞬时混合关系,与盲源分离的线性瞬时混合模型具有相似的形式,模态响应和源信号具有对应关系。因此,理论上可通过独立成分分析分离结构振动响应的独立成分估计结构模态响应,再依次通过各模态响应识别各阶结构模态参数。

3、相比现有的模态参数识别技术,独立成分分析更简洁直观,计算效率更高,但由于结构模态响应并不能完全满足独立成分分析的独立性假定,因此难以实现模态响本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种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所述的结构模态参数识别方法,其特征在于,所述对振动响应信号进行中心化处理和白化处理,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的结构模态参数识别方法,其特征在于,所述用独立成分分析分离去相关振动响应信号中的独立成分,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的结构模态参数识别方法,其特征在于,所述非二次函数G(·)选取如下形式:

5.根据权利要求3所述的结构模态参数识别方法,其特征在于,所述自振频率和阻尼比的识别,包括以下步骤:

6.根据权利要求1所述的结构模态...

【技术特征摘要】

1.一种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所述的结构模态参数识别方法,其特征在于,所述对振动响应信号进行中心化处理和白化处理,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的结构模态参数识别方法,其特征在于,所述用独立成分分析分离去相关振动响应信号中的独立成分,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的结构模态参数识别方法,其特征在于,所述非二次函数g(·)选取如下形式:

5.根据权利要求3所述的结构模态参数识别方法,其特征在于,所述自振频率和阻尼比的识别,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李涧鸣曹茂森魏庆阳席进梁柱程华才张宇峰德拉霍米尔·诺瓦克
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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