Hilbert-Huang變換及其在線性時(shí)變結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別中的應(yīng)用.pdf

1、振動(dòng)模態(tài)參數(shù)是決定結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的主要參數(shù)，在結(jié)構(gòu)建模、模型修正、靈敏度分析、振動(dòng)控制、損傷識(shí)別等方面起著重要的作用。然而，至今對(duì)模態(tài)參數(shù)識(shí)別的研究還主要是針對(duì)線性時(shí)不變結(jié)構(gòu)，對(duì)線性時(shí)變結(jié)構(gòu)，難度很大，很多問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。本文將Hilbert-Htuang變換(HHT)作為主要分析工具對(duì)結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別問(wèn)題進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究了HHT在線性時(shí)變結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別中的應(yīng)用。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下： 1．系統(tǒng)回顧了經(jīng)典的模態(tài)參數(shù)識(shí)別

2、方法，介紹了線性時(shí)變結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別的研究進(jìn)展，簡(jiǎn)述了時(shí)頻分析中常用的時(shí)頻變換工具及它們?cè)谀B(tài)參數(shù)識(shí)別中的應(yīng)用，著重探討了HHT的發(fā)展和應(yīng)用； 2．簡(jiǎn)要介紹了Hilbert變換與瞬時(shí)頻率的基本定義，簡(jiǎn)述了本征模函數(shù)(IMF)、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)、Hilbert譜、Hilbert邊緣譜等概念，并將：HHT與小波和Fourier譜各自分析結(jié)果作了比較，為將HHT應(yīng)用于結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別提出了新的思路和方法； 3．提出了基于

3、HHT識(shí)別線性時(shí)不變結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)的方法。推導(dǎo)了基于HHT由簡(jiǎn)諧輸入下單自由度(SDOF)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)迫動(dòng)力響應(yīng)中識(shí)別結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的理論公式，并進(jìn)一步研究了各種輸入下多自由度結(jié)構(gòu)(MDOF)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別。數(shù)字算例表明本文方法簡(jiǎn)單易行，具有很好的識(shí)別精度； 4．提出了基于HHT由線性時(shí)變SDOF結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)響應(yīng)識(shí)別結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的新方法。根據(jù)EMD在提取結(jié)構(gòu)單階模態(tài)瞬態(tài)響應(yīng)分量方面的良好性能，將該方法擴(kuò)展到強(qiáng)迫振動(dòng)時(shí)線性時(shí)變SDOF