基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法及系统技术方案

技术编号:44299875 阅读:21 留言:0更新日期:2025-02-18 20:18
本发明专利技术涉及一种基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法及系统,属于结构响应重构领域,方法包括根据自由振动模态响应形式构造响应估计信号;计算响应估计信号与真实测量信号之间的残差;根据残差信号的频谱特性构造优化目标函数;使用梯度下降算法对优化函数进行求解,得到估计的各阶模态响应;根据模态传递比方程完成结构响应重构。本发明专利技术的方法以线性系统的模态叠加方法为理论基础,通过构造响应估计信号并对针对残差信号的频谱特性进行优化,得到最优模态响应估计信号,最后通过模态传递比方程进行响应重构,本方法可以实现基于单个传感器数据实现具有密集模态特性结构的响应重构并保证响应重构的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于结构响应重构领域,特别涉及一种基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法及系统


技术介绍

1、结构健康监测(structural health monitoring,shm)是通过部署在目标系统上的一系列传感器,收集检测信息,以推断系统的结构完整性并量化其性能退化的过程。然而,在实际应用中,由于经济条件的限制,不可能在所有部位布置传感器;同时,由于系统结构几何形状的复杂性,一些关键结构区域难以布置传感器。因此,当关键结构区域的系统响应无法获取时,需要借助动态响应重构技术,利用已测得的系统响应数据重构这些区域的系统响应。

2、目前,响应重构方法主要分为两类:频域重构方法和时域重构方法。频域方法主要包括基于广义传递率矩阵的重构方法。该方法通过构建已测点与待重构点之间的广义传递率矩阵进行响应重构。虽然频域方法使用的是频率响应域中的数据,并通过逆傅里叶变换将重构的频域响应转换回时域,但这会引入额外的计算成本和数值截断误差。时域重构方法则主要包括基于模态传递矩阵的重构方法和基于经验模态分解的重构方法。前者通过计算结构的模态振型,构建已测点本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法,其特征在于,其包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法,其特征在于,步骤S5中得到ui和θi准确估计值的具体步骤如下:

3.根据权利要求1所述的基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法,其特征在于,步骤S53中根据公式对参数X进行更新。

4.根据权利要求1所述的基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法,其特征在于,步骤S1具体包括以下子步骤:

5.根据权利要求4所述的基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法,其特征在于,步骤S12中通过FIR...

【技术特征摘要】

1.一种基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法,其特征在于,其包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法,其特征在于,步骤s5中得到ui和θi准确估计值的具体步骤如下:

3.根据权利要求1所述的基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法,其特征在于,步骤s53中根据公式对参数x进行更新。

4.根据权利要求1所述的基于最优模态响应估计的机械结构响应重构方法,其特征在于,步骤s1具体包括以下子步骤:

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:何晶靖郭梓行武昱
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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