分段積分聯(lián)立方程識(shí)別阻尼及在曲軸上的應(yīng)用.pdf

1、阻尼表征振動(dòng)衰減、能量耗散的程度，是決定結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的主要參數(shù)之一。阻尼值的準(zhǔn)確識(shí)別，可以幫助構(gòu)建結(jié)構(gòu)振動(dòng)中的各種響應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析結(jié)果的可靠性;阻尼值變化的準(zhǔn)確識(shí)別，可以讓阻尼對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的敏感性真正體現(xiàn)，如裂紋的發(fā)生導(dǎo)致阻尼的變化等。在工程應(yīng)用中，阻尼的重要與識(shí)別結(jié)果不準(zhǔn)確之間的矛盾越來(lái)越嚴(yán)重。
　　 針對(duì)半功率帶寬法存在阻尼識(shí)別精度不高的問(wèn)題，以及針對(duì)內(nèi)積法存在阻尼識(shí)別過(guò)程速度慢的問(wèn)題，提出分段積分聯(lián)立方程求解阻尼的

2、方法。從最基本的振動(dòng)形式入手，通過(guò)非先驗(yàn)基策略識(shí)別信號(hào)的固有頻率，用固有頻率構(gòu)造的函數(shù)與信號(hào)做兩次積分時(shí)間不同的積分運(yùn)算，聯(lián)立兩段積分，得出需要求解的方程，識(shí)別信號(hào)的衰減系數(shù)，進(jìn)而獲得信號(hào)阻尼比。
　　 在小阻尼系統(tǒng)，負(fù)頻率項(xiàng)的積分結(jié)果可以忽略，但是隨著阻尼的增大，負(fù)頻率項(xiàng)的積分結(jié)果變得可觀，導(dǎo)致識(shí)別精度下降。為了提高阻尼參數(shù)的識(shí)別精度，在分段積分聯(lián)立方程的基礎(chǔ)上，提出積分時(shí)間特定化的策略，當(dāng)積分時(shí)間為信號(hào)半周期的整數(shù)倍時(shí)，負(fù)頻

3、率項(xiàng)的影響將消除，使得分段積分聯(lián)立方程法不受阻尼大小的限制。
　　 針對(duì)密集模態(tài)的阻尼識(shí)別需要聯(lián)立多個(gè)方程進(jìn)行求解導(dǎo)致識(shí)別困難的問(wèn)題，提出分段積分聯(lián)立方程法與迭代相減算法結(jié)合進(jìn)行阻尼識(shí)別的策略。通過(guò)分段積分聯(lián)立方程法和相減算法初步獲得各階模態(tài)的估計(jì)，不斷重復(fù)的從原信號(hào)中減去其余模態(tài)的估計(jì)，只保留某單階模態(tài)進(jìn)行阻尼識(shí)別，形成迭代過(guò)程，將復(fù)雜的多方程求解轉(zhuǎn)化為單方程求解，同時(shí)消除了模態(tài)之間的干擾作用，進(jìn)而得出各階模態(tài)的阻尼值。

4、>　　 在分段積分聯(lián)立方程法的理論分析基礎(chǔ)上，通過(guò)不同的仿真算例，將本文方法與其他常用方法進(jìn)行了比較，驗(yàn)證本文方法的準(zhǔn)確性和快速性，即使存在噪聲干擾，本文方法的識(shí)別結(jié)果同樣準(zhǔn)確。
　　 最后，將分段積分聯(lián)立方程法應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的阻尼識(shí)別中，并通過(guò)粘貼輕質(zhì)量阻尼片的方式使曲軸阻尼產(chǎn)生微小變化。本文方法可以準(zhǔn)確地識(shí)別出曲軸阻尼，并對(duì)微小變化的曲軸阻尼同樣有效，進(jìn)一步驗(yàn)證了本文方法的工程實(shí)用性，為后續(xù)工程應(yīng)用和理論研究奠定了基礎(chǔ)。