聲激勵(lì)下結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在結(jié)構(gòu)故障診斷、健康監(jiān)測(cè)、振動(dòng)設(shè)計(jì)等諸多領(lǐng)域中,結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的獲得是十分重要的基礎(chǔ)。在常規(guī)的模態(tài)實(shí)驗(yàn)中,激勵(lì)方式常采用錘擊或激振器激振,但對(duì)一些精密儀器或結(jié)構(gòu),常規(guī)的激振方式的使用會(huì)受到限制,此時(shí)采用聲音進(jìn)行非接觸式激勵(lì)是一種很好的選擇。例如衛(wèi)星結(jié)構(gòu)、載人航天器結(jié)構(gòu)等,常規(guī)的激振方式有可能會(huì)對(duì)其造成損傷。還有一些處于特殊環(huán)境下的結(jié)構(gòu),如處于高溫下的結(jié)構(gòu),此時(shí)常規(guī)的激振方式也難以實(shí)施。另外,航天器在高速飛行時(shí),其本身也會(huì)受到強(qiáng)烈的噪聲激勵(lì)

2、。因此,研究聲音激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性參數(shù)識(shí)別具有重要的意義和價(jià)值。
　　 與常規(guī)的激振方式相比,聲激勵(lì)對(duì)結(jié)構(gòu)的輸入無法精確測(cè)量和準(zhǔn)確控制,聲音激勵(lì)下結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)的信噪比也比較差,這給結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性參數(shù)識(shí)別帶來了很大困難。本文主要針對(duì)上述背景展開研究工作。
　　 本文完成的主要工作內(nèi)容如下:
　　 1.綜述了振動(dòng)模態(tài)分析在工程領(lǐng)域的應(yīng)用背景和意義,以及國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。總結(jié)了多種模態(tài)參數(shù)識(shí)別的方法,對(duì)各種

3、模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析。
　　 2.構(gòu)建了以硬件PXI和軟件LabVIEW為基礎(chǔ)的聲音激勵(lì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
　　 3.進(jìn)行了聲音激勵(lì)下飛機(jī)模型的模態(tài)實(shí)驗(yàn),對(duì)飛機(jī)模型進(jìn)行了結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性有限元分析。
　　 4.將隨機(jī)減量法和和自然激勵(lì)法分別與ERA法相結(jié)合,應(yīng)用MATLAB語(yǔ)言編寫了兩種模態(tài)參數(shù)識(shí)別的程序,并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了模態(tài)參數(shù)識(shí)別；與商業(yè)化軟件I-DEAS的模態(tài)參數(shù)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。