国家科技重大专项(2009ZX04014-033)
- 作品数：9 被引量：67H指数：7
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- 相关机构：北京工业大学西安建筑科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：机械工程理学一般工业技术更多>>
- 基于力状态映射法辨识非线性结合部动态参数被引量：14
- 2011年
- 频域分析中,运用力状态映射法对复杂结构非线性结合部等效动力学参数进行辨识,从而大大减少了在时域分析中需要大量数据带来的问题。由于结合部等效动力学参数的数学模型未知,加上试验时噪声对辨识精度的影响不可忽略,若采用传统最小二乘法求解时,方程发生病态,其解出现不适定问题。针对这种情况从以下两方面进行深入研究:假设所建立的数学模型包含所有精确项和冗余项;假设所建模型不包含所有精确项。采用Tikhonov正则化与迭代算法相结合对结合部等效力矢量模型进行更新,从而辨识出结合部等效动力学参数。分析发现即使实际模型不包含所有精确项,只要进行不断的模型更新,满足最终的收敛准则,辨识的精度仍然很高。最后通过算例验证,表明了本方法具有很高的辨识精度。
- 蔡力钢李玲郭铁能刘志峰赵永胜
- 关键词：参数辨识TIKHONOV正则化
- 基于不完备频响函数辨识结合部等效参数的研究被引量：11
- 2011年
- 研究了输出信息不完备情况下结合部等效动力学参数的辨识问题,阐述了一种较为通用的结合部等效动力学参数辨识方法。首先采用实验与有限元法相结合,辨识出试验中难以获取的频响函数,构造出完备频响函数。然后通过完备频响函数,运用迭代算法辨识出结合部等效动力学参数。在辨识过程中,建立损失函数模型,将问题转化为求解损失函数的最小值问题。该方法不需要求出模态参数,所以同样适用于大阻尼系统或者模态密集系统的结合部参数辨识。由于只需部分易测的频响函数,所以具有很好的工程应用性。最后通过算例验证了本方法具有很高的辨识精度。
- 蔡力钢李玲郭铁能刘志峰赵永胜
- 关键词：参数辨识频响函数有限元法损失函数
- 机械结合部动态刚度辨识与实验研究被引量：17
- 2012年
- 机械结合部动态特性参数辨识最常用的方法是频响函数法。然而,实测频响函数数据即使经过降噪处理,仍受到噪声的污染,使得在数值运算时导致辨识结果出现不适定性。为解决这一问题,使得辨识结果能够真实反映结合部特性,提出采用条件数方法对实验数据进行处理之后,再进行参数辨识。为使条件数足够小,采取求平均值的办法,将条件数大于平均值的频率剔除,只保留状态值小于平均值的频率,将所保留下的频率进行比较,找出有交集的频率,并在这些频率下进行参数辨识,从而能够避免发生不适定问题。从仿真算例、实验研究结果表明,条件数法能够解决利用频响函数法辨识结合部参数时出现的不适定问题,从而提高了辨识精度。
- 李玲蔡力钢郭铁能赵永胜蔡安江
- 关键词：参数辨识频响函数条件数
- 栓接结合部动态特性辨识方法被引量：12
- 2013年
- 由于栓接结合部自身非线性特性、测试时噪声信号的干扰以及求解时引起数值误差的影响,使得在利用频响函数(Frequency response functions,FRFs)进行参数辨识时会出现不适定问题。为避免产生不适定问题,使得辨识结果更能真实反映栓接结合部特性,利用子结构综合法建立法向与切向栓接结合部动力学模型,并利用加权函数法使每个辨识方程式的系数都维持在同一水准。运用FRFs法对栓接结合部等效动力学参数进行辨识,并将其作为初始值,采用迭代法求出栓接结合部参数在整个频段的灵敏度,根据灵敏度确定选取的试验数据,再进行参数辨识。通过试验研究比较,结果表明采用频响函数辨识栓接结合部等效参数时,利用灵敏度法能够提高辨识精度,消除辨识时不适定问题的产生。
- 李玲蔡安江蔡力钢郭铁能阮晓光
- 关键词：参数辨识频响函数
- 基于频响函数辨识机械结合部动态参数的研究被引量：18
- 2011年
- 进行机械结构的动力分析与动态优化设计时,为获得比较准确的结构边界条件,结合部参数辨识成为其中一项关键技术。结合工程实际,应用频响函数辨识结合部刚度与阻尼参数的方法进行参数识别,对能否获取完备频响函数进行了研究,并作出相应的求解策略。该方法避开了对频响函数直接求逆,运用最小二乘原理将矛盾方程转化为定解方程,保证了数值计算的稳定。一般情况下,结合部处绝对阻尼值要远远小于绝对刚度值,为了更准确地辨识出阻尼值,需采用对阻尼进行二次辨识。该方法具有一定的工程实用价值,而且辨识过程简单。算例证实了该方法具有很高的辨识精度。
- 郭铁能李玲蔡力钢刘志峰赵永胜杨坤
- 关键词：频响函数参数辨识
- 不同预紧力下栓接结合部切向等效特性被引量：4
- 2013年
- 由于栓接结合部对整体结构的动态特性影响很大,因此如何建立准确的等效动力学模型是必须解决的首要问题。根据整体结构的边界条件和连接条件,利用结构的对称性,将设计的模型等效为栓接结合部和一端带集中质量的匀质Timoshenko梁,考虑端部转动惯量效应和第2阶模态振型的特征,建立整体结构的栓接结合部切向等效动力学力学模型。根据Timoshenko梁的振型特征,利用不同预紧力下的模态实验获得整体结构的第2阶固有频率和阻尼比,辨识出栓接结合部切向刚度与阻尼参数随预紧力的变化规律。将辨识结果耦合到整体结构中,用获得整体结构的第2阶固有频率与实验进行比较,最大误差仅为1.05%,这说明辨识出的栓接结合部切向等效动力学参数是正确的。
- 李玲蔡力钢蔡安江郭铁能赵永胜
- 关键词：TIMOSHENKO梁有限元法
- 不同预紧力下栓接结合部法向等效特性被引量：3
- 2013年
- 为了充分体现栓接结合部法向动态特性,将模型等效为匀质杆,并利用整体结构的边界条件、位移相容条件和作用力平衡条件建立栓接结合部法向等效动力学模型;然后,通过模态实验获得整体结构在不同预紧力下的一阶固有频率和阻尼比,辨识出在不同预紧力下栓接结合部等效刚度与阻尼的变化规律;最后,利用ANSYS有限元软件建立含有栓接结合部的整体结构模型,并与实验获得的整体结构一阶固有频率和振型进行比较,最大误差仅为4.73%,从而验证了该方法的正确性.同时,研究发现:随着预紧力的增加,等效刚度和阻尼也随着增加,当预紧力达到一定时,等效刚度和阻尼参数的变化趋势逐渐减小,并且结合部对整体结构的影响很大,尤其是在预紧力较低的情况下结合部的特性对整体性能影响更大.
- 李玲蔡力钢郭铁能赵永胜刘志峰
- 关键词：参数辨识
- 子结构综合法辨识结合部的特征参数被引量：12
- 2011年
- 为了获取结合部的等效刚度与阻尼参数,采用子结构综合法来建立结合部辨识方程式,利用模型更新的方法修正已知模型,使修正的模型与已知模型等效,并利用修正的模型来获取所需的频响函数,从而根据完备频响函数辨识出结合部参数。为了保证数值计算的稳定性,采用最小二乘原理将矛盾方程转化为定解方程,并引入加权的概念,使得被测数据能够充分利用。最后通过两个仿真算例来验证该方法的可行性和工程实用性。仿真结果可以看出,该方法具有较高的辨识精度。
- 李玲蔡力钢郭铁能刘志峰赵永胜
- 关键词：频响函数
- 重载大跨距横梁承载曲线分析与实验研究被引量：8
- 2011年
- 针对重载大跨距横梁的承载变形补偿问题进行研究,以提高重型机床产品加工精度为最终目的,提出了一种通过预制起拱曲线来提高机床加工精度的方法.基于有限元分析方法预估弹性横梁静态承载曲线,进而得到横梁起拱曲线,并通过实验对起拱曲线进行验证.该研究为重载大跨距横梁承载曲线的设计、结构优化与反变形加工提供了理论与技术指导.
- 郭铁能席方剑蔡力钢刘志峰程强
