振動篩分機的模態參數識別
作者:宏源科技 日期:2014-01-13
模態參數識別是實驗模態分析的核心,按照不同的非參數模型,模態參數識別分為頻域模態參數識別和時域模態參數識別,頻域法己發展的相當成熟、實用;按照使用激勵和響應信號的數目分為單入單出(SISO)識別法、單入多出(SIMO)識別法和多入多出(MIMO)識別法。
模態分析中,阻尼是一個較難處理的問題。根據結構性質不同,常用到粘性比例阻尼、一般粘性阻尼、結構比例阻尼與結構阻尼四種阻尼模型。根據模態矢量是實矢量還是復矢量,振動系統分為實模態系統和復模態系統。無阻尼和比例阻尼系統屬于實模態系統,而結構阻尼和一般的粘性阻尼系統屬于復模態系統。
模態測試時,依次對各測量點的頻響函數進行測量,然后對頻響函數進行識別,可以得到相應的模態頻率、阻尼比和振型值。對于線性系統,模型的模態頻率和阻尼比是系統的總體參數,理論上不隨測點的變化而變,實際測量中由于測試誤差和識別中的擬合誤差,每次識別所得到的模態參數都不一致,可以進行多次平均求得各階模態參數。
可以看出,頻響函數是待辨識參數 r ω 、 r ξ 和 i ,r Φ 的函數,因此,可以應用頻響 函數數據將這些參數辨識出來。從上式還可以看到,頻響函數是參數 r ω 、 r ξ 的非線 性函數,因此它是一個非線性參數辨識問題。
對于頻域的模態參數辨識有多種方法,針對模態耦合的緊密程度可分為單模態識別法和多模態識別法,對于模態耦合大的系統,必須采用多模態識別法。在振動篩實驗中,根據有限元法對結構模態頻率的估計,對于與其它階模態頻率相差較遠的模態頻率,可以采用單模態參數識別法進行識別,而對與工作頻率較近的幾階模態采用多模態識別法,可以使用最小二乘法進行識別。
模態分析中,阻尼是一個較難處理的問題。根據結構性質不同,常用到粘性比例阻尼、一般粘性阻尼、結構比例阻尼與結構阻尼四種阻尼模型。根據模態矢量是實矢量還是復矢量,振動系統分為實模態系統和復模態系統。無阻尼和比例阻尼系統屬于實模態系統,而結構阻尼和一般的粘性阻尼系統屬于復模態系統。
模態測試時,依次對各測量點的頻響函數進行測量,然后對頻響函數進行識別,可以得到相應的模態頻率、阻尼比和振型值。對于線性系統,模型的模態頻率和阻尼比是系統的總體參數,理論上不隨測點的變化而變,實際測量中由于測試誤差和識別中的擬合誤差,每次識別所得到的模態參數都不一致,可以進行多次平均求得各階模態參數。
可以看出,頻響函數是待辨識參數 r ω 、 r ξ 和 i ,r Φ 的函數,因此,可以應用頻響 函數數據將這些參數辨識出來。從上式還可以看到,頻響函數是參數 r ω 、 r ξ 的非線 性函數,因此它是一個非線性參數辨識問題。
對于頻域的模態參數辨識有多種方法,針對模態耦合的緊密程度可分為單模態識別法和多模態識別法,對于模態耦合大的系統,必須采用多模態識別法。在振動篩實驗中,根據有限元法對結構模態頻率的估計,對于與其它階模態頻率相差較遠的模態頻率,可以采用單模態參數識別法進行識別,而對與工作頻率較近的幾階模態采用多模態識別法,可以使用最小二乘法進行識別。
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