动态载荷识别及其进展

动载荷方面的文献。

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第 1第 4期 9卷 20 0 6年 8月

常州工学院学报J u n lo a g ho nsiu e o c o o y o r a fCh n z u I t t fTe hn l g t

VO _ 9 No. l 1 4 Au 2 06 g. 0

动态载荷识别及其进展徐志英廖旭晖(常州工学院应用技术学院，江苏常州 2 3 0 ) 10 2

摘要：文章介绍了动态载荷识别的各种方法，包括频域法、时域法和基于现代信号处理和模式识别的几种方法，分析了各种动态载荷识别的特点，出了各种方法在实际工程载荷识别中存在的指问题。

关键词：态载荷识别；域法；动频时域法；代信号处理；式识别现模

中图分类号： 3 02

文献标识码： B

文章编号：6 1 0 3 (06)— 03— 6 17— 4 6 20 0 0 1 0 4来提出的一些新的载荷识别方法，基本思想是其

随着现代工程技术的发展，种振动问题成各为工程界越来越受关注的问题。而振动源的识别，就是我们常说的动态载荷的识别问题，也又是

在考虑到工程信号中的非平稳因素的基础上， 引

入活跃于现代的信号处理方法，来处理得到的测量信号，而达到对未知动态载荷识别的目的。进 本文就动态载荷识别的各种方法进行了概

这一问题的关键所在。载荷识别最早出现在航空工业，用于研究直升机飞行时螺旋桨主轴所受到的力，现在动态载荷识别已经在多个领域得到了广泛的应用¨。

述，分析了各种载荷识别方法存在的问题，出了指他们各自的特点，对动态载荷识别的未来发展并进行了展望。

载荷识别，就是根据已知的输出和系统特性，

求解系统输入的过程。传统上， J动态载荷的识别分为频域法和时域法两大类。随着工程信号处

1动态载荷识别的频域方法 设待识别的载荷信号为 X t, ()系统的响应为 Y t, ()系统特征函数为 h t, ( )它们的 F Ye变换 o r分别为 X(、 (、∞)这样系统方程可以∞) Y∞) H(,表述为 y∞) ( )∞) (= t x( O () 1

理和模式识别方法的不断发展，其中的许多方法，如小波分析、分形、经网络等，逐渐成为动态神也载荷

识别的方法。频域法提出较早，要利用激主励和响应间频响函数的求逆实现，识别原理简单、

直观，便于应用。时域法提出较晚，主要是利用阶跃力假设的积分方法来处理载荷识别问题，于由识别过程的各种因素 (结构系统本身的非线性如性、响应测量精度、点的位置等 )测都对识别效果

频域载荷识别问题就是通过上述方程求解

X∞)进而带到对载荷信号进行识别的过程。 (,频域内的载荷识别由于其识别精度上的优势因而得到较多的应用，已发展为直接求逆并法和模态模型法两类。前者以频率响应函

有很大影响，因而对载荷的识别较为复杂。但是由于该方法识别精度高，以发展较快 j基于所。

现代信号处理和模式识别的载荷识别方法是近年收稿日期：060—3 2 0 -61

数矩阵的 Mo r.ers义逆与所感兴趣的各 oePnoe广

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频率点处的响应的乘积来计算输入载荷，后者则需将频率响应函数矩阵化作参数模型，在模态空间下求解。

2动态载荷识别的时域方法在时域内进行动态载荷识别工作起步较晚。 18 9 5年， H.Oy H.Gl e¨ r, a r叫等人首先提出了离 s

文献[]出了基于广义域模态模型的一种 9提仅用系统响应输出识别动态载荷的方法。以系统

散系统的动载识别方法。文献[7在文献[6 1] 1]的基础上，用刚度、量凝聚的方法，出了模采质给

中的其它点作激励点来代替常常为不可达的实际载荷作用点，通过辨识得到系统模态参数并在模态和物理两种坐标下对动态载荷做出估算，而从

态截断后修正的动载识别计算模式。18 97年，文献[8系统地提出了离散系统的动载时域识别 1]方法，进行了仿真计算及模态截断后的刚度补并

避免通常因系统修改结构或改变边界条件而导致的识别误差。

正计算。19 90年，文献[9对文献[8提出的识 1] 1]别方法的精度进行了讨论，出了提高识别精度给的几种方法。

林家浩等人提出的逆虚拟激励法…,应将用于随机振动分析的虚拟激励法逆向推广，于用平稳随机振动的

动态载荷识别。

动态载荷时域识别方法大多假设待识别的外载荷在微小时段内为一阶跃载荷¨,就使得这在实际识别计算过程中，散时间间隔必须取得离

文献[2通过采用逆虚拟激励法和奇异值 1]分解法的结合在一定程度上克服了频响函数在近

固有频率附近的病态，并减少了计算工作量，同时以相干函数和频响函数为依据来调整试验中激振杆等的安装状态，经验证取得了较好的识别结果。

很小才能达到足够的识别精度，计算量大，识别过程比较繁琐，实际应用时很不方便。为此，文献[9采取了在微小时段内未知载荷是按线性规 1]律变化的假定，导了只需由结构的任一种响应推 (移、度或加速度 )位速进行载荷识别的递推连锁计算公式。该公式推导过程简洁明了，应用方便，

文献[ 3对频域内的动态载荷识别方法进 1]行了总结，利用虚拟激励法，随机载荷的识别并将也归结为与一般动态载荷识别统一格式：

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计算量小且效率很高，具有较强的 …… 此处隐藏：12262字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……