基于Radial-Tchebichef矩函數(shù)描述的動(dòng)力學(xué)模型確認(rèn)方法及其應(yīng)用.pdf

1、利用結(jié)構(gòu)的測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)有限元模型進(jìn)行校準(zhǔn)、相關(guān)分析和模型修正，從而使有限元模型預(yù)測(cè)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性和試驗(yàn)測(cè)試之間的差異在可接受的范圍之內(nèi)，這個(gè)過(guò)程稱作模型確認(rèn)。確認(rèn)后的模型可以進(jìn)一步用于結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性分析與響應(yīng)預(yù)測(cè)。
　　隨著現(xiàn)代振動(dòng)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，如連續(xù)激光掃描技術(shù)，可以獲得結(jié)構(gòu)精細(xì)、數(shù)據(jù)量大的全域模態(tài)振型。直接利用傳統(tǒng)的模態(tài)相關(guān)分析及模型修正方法對(duì)此類數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，存在較大的局限性。此外在對(duì)稱結(jié)構(gòu)重模態(tài)的相關(guān)分析中，傳統(tǒng)的相關(guān)

2、分析方法存在巨大的不足，不能對(duì)重模態(tài)的特性進(jìn)行準(zhǔn)確描述。本文將圖像處理領(lǐng)域中的矩函數(shù)引入到結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的相關(guān)分析及模型修正中，完成了基于Radial-Tchebichef矩函數(shù)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)相關(guān)分析方法及模型修正方法。
　　首先，介紹了Radial-Tchebichef矩函數(shù)對(duì)二維結(jié)構(gòu)模態(tài)振型的描述方法，并將 Radial-Tchebichef矩函數(shù)的圖像描述能力與Zernike矩函數(shù)進(jìn)行比較；進(jìn)一步利用Radial-Tchebich

3、ef矩函數(shù)對(duì)三維結(jié)構(gòu)模態(tài)振型進(jìn)行描述，利用投影的方法將三維模態(tài)振型轉(zhuǎn)化為二維模態(tài)振型進(jìn)行處理，利用該方法可以對(duì)三維模態(tài)振型圖像進(jìn)行很好的圖像重建。其次，采用Radial-Tchebichef多項(xiàng)式的概念，對(duì)其正交性進(jìn)行了證明并繪制出其對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)矩圖形，以圓盤的某階振型圖像為例，利用非常少的矩特征值與其對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)矩圖形就可以對(duì)振型圖像進(jìn)行高精度的圖像重建。然后，進(jìn)一步拓展了Radial-Tchebichef矩函數(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，利用Radia

4、l-Tchebichef矩特征值對(duì)結(jié)構(gòu)上的附加質(zhì)量進(jìn)行位置識(shí)別，取得較高的識(shí)別精度，有利于將其進(jìn)一步應(yīng)用于損傷識(shí)別的領(lǐng)域。最后，重點(diǎn)研究了Radial-Tchebichef矩函數(shù)在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)相關(guān)分析及模型修正中的應(yīng)用。以圓盤結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，進(jìn)行有限元建模計(jì)算及模態(tài)試驗(yàn)，利用基于Radial-Tchebichef矩函數(shù)的相關(guān)分析方法對(duì)該圓盤進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果表明該方法可以很好的對(duì)重模態(tài)特性進(jìn)行描述并求解出重模態(tài)的轉(zhuǎn)角，分析結(jié)果優(yōu)于模態(tài)置信