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机械结构动态特性参数辨识与模态分析随着科技的发展，机械结构的设计和优化越来越重要。
在实际工程中，我们经常需要研究机械结构的动态特性，例如模态分析和振动特性等，以便更好地了解结构的行为和性能。
机械结构动态特性参数的辨识与模态分析是研究机械结构动态特性的关键方法之一。
动态特性参数辨识指的是通过实验或计算方法确定机械结构的振动特性参数，如固有频率、阻尼比和振型等。
在实际辨识过程中，我们可以利用振动台实验方法进行参数辨识。
通过在机械结构上施加外力，记录结构的振动响应，再通过信号处理和数学模型拟合等方法，可以获得结构的动态特性参数。
动态特性参数的辨识在机械结构设计和优化中具有重要的意义。
通过辨识得到的参数，我们可以分析结构的固有特性，了解结构在不同条件下的振动行为，并对机械结构进行合理的设计和优化。
例如，在汽车行业中，对汽车车身结构的动态特性参数进行辨识，可以为汽车的安全性和舒适性设计提供重要依据。
在动态特性参数辨识的基础上，模态分析是对机械结构振动特性的进一步研究。
模态分析通过实验或计算得到机械结构的振动模态，即结构在不同频率下的振动形态。
模态分析可以帮助我们了解结构的固有振动特性，包括振型、振幅和相位等。
通过对模态的分析，我们可以识别结构的故障位置和振动源，并进行进一步的结构优化。
在模态分析中，我们可以利用现代工程软件对机械结构进行有限元建模，再通过有限元分析进行模态求解。
有限元模型可以模拟结构的刚度、质量和阻尼等特性，因此可以准确地预测结构的振动响应。
通过对模态的分析，我们可以了解结构的固有频率和振型等重要参数，并进行进一步的优化设计。
综上所述，机械结构动态特性参数辨识与模态分析是研究机械结构振动特性的重要方法。
通过辨识得到结构的动态特性参数，我们可以进一步进行模态分析，了解结构的振动行为和响应。
这对于结构的设计和优化具有重要的意义，可以提高结构的性能和可靠性。
因此，机械工程师需要掌握动态特性参数辨识与模态分析的方法，以便更好地研究机械结构的振动特性。
平台罗经方位环结构实验模态参数识别 谢韶旺。．陈其廉 咭尔滨工程太学机电学院．黑龙江喑尔滨１ ５０００Ｉ 陈长征： ２中科院长春光丰几研究所，吉柿长春Ｉ３００２２
１引言 模态分析采用文验与理沦分析相站台的山法来阻Ｗ Ｊｌ 系统的模态参数（频率 振 ），它对系统的动态分析驶优 化设计有实用价值 实验模态丹析技术是基于系统响出车¨ 激振力的动态｝！ｌ１０试 ‘法，鹰 情 处理１Ｊ］ＳＰ）和参数识别 技术来确定系统模态参数的一种 ‘法．由系统输人（激振 力）和输出（响麻）数据，经信号处 千＂参数 旦别确定系统 的模态参数 可“１『：常直观地了解各阶模患的情况，井 联系摸态坐标和物理坐标，从而为结构薄弱王１： 改进世 计、振动故障诊断、预报以及结构动 Ｊ学特性的优化设计 提供依据模恋分析本质Ｌ就星坐杯变按。。 平台罗经方位环的动态特性直接决定着惯性仪表的 工怍精度和 靠性。对方位环结牛勾进行实验模态分析＋可 以得到疗位环结构的 有振动特性（额率和振型），以便 指导 位环结构的动力修改与优化设计 ２实验模态分析的理论基础 ２．ｔ 系统传连函载与模态毒数的关系 实际ｌ程中线 振动系统的运动疗程晶终都『Ｊ＝ｆ表 示为：
ｗ Ｊ；￡ 【 ）Ｉ＋Ｃ ・￡ （ ） ＋［Ｋ］｛（ 【 ）：＝ｌ『１，）｝ （１） 式ｌｆ１． 为质量矩阵；Ｇ ｌ勾ｌ蛆尼矩阵；Ｋ却刚度矩阵； （，）
第四步：打开曲线信息的刘话舡米检商棚刘ＩｔｔＩ线显甭 是均匀的曲线井目 具有相同数量的控制龃 曲面处理过程： 第一步：使用Ｖｉｆ，ｗ Ａｌｉｇｎ ｊ ｔｌ 一ｄｔ，ｕｄ命令将点 云与视阿对齐，广１的是使点云在观罔－ 的前方和后打删 有最少数量的点． 第二步：利用昕建立的边界条件（且口边界曲线）和点 云，借助命令ｃ１￣ｎｓｌ ｒｌ 【一 ｒ 一Ｆ１ｔ ｗ／Ｃｌｏｕｄ ａｎｄ Ｃｍ ｖｅ 来建构曲而．选样创建的曲面更接近点云，使得点云 曲 面的误差较小。罔８表示的是重掏后的ｆ｝｝『而进仃高新曲 率分析后的结果 ．从这个结果中ｒ４以看出．巾问的那部分 曲面不光滑．这是ｍ于偏转线罔的测量样件的 部分星 定位孔．因此造成测量误差较大．仳这肝斥＝影响响转线圈 的质量＝与图５相比，这样得到的蛐面光顺程度大大提高 第 步：使用Ｍｅａｓｕｒｅｒ￣＇Ｓｎｒｆａｃｅ ＋（；ｌｏｕｄ Ｄｉｆｆｔ：ｒｃｎｃ￣・ 命争来删出点云与曲而之问的惟离在０ １Ⅲｍ的喂差范 围内 ４结束语 与专业逆向软件相比 集我于传统ＣＡＤ系统里，ｌ勺逆 向造型模块功能单 ， 不能满足数描处理、造型等逆同 技术快速准确的要求Ｉｒｕａｇｅｗａｒｃ［内优势不仪在于处理点 云时没有数量的限制和更方便的丰勾㈨方法，而同它支持
模态参数识别中常用的三种频域方法探究1 引言与时域方法直接作用于采样数据，保留全部信息的做法不同，频域方法常采用平均周期图法对数据进行预处理，进而得到与窗口等长的频域信号。
如上不同，使得频域方法的抗噪性及运算效率更高，更适用于现场测试数据的实时处理。
但是，频域方法的假定较多，加之仅基于输出的识别方式具有先天理论的不足，其识别结果能否满足工程要求也受到了较多的讨论。
本文试图通过有限元分析及三种常用频率分析方法的相互对比，验证算法应用于复杂结构时可靠性。
2 峰值法（PP）及频域分解法（FDD）PP及FDD均利用白噪聲假定下功率谱密度函数在固有频率处出现峰值的特性直观识别特征频率。
两者的不同在于离散结构的方式不同：PP通过诸如小阻尼、频率离散分布等一系列假定直接使系统解耦为单自由度体系；FDD在保留小阻尼假定的基础上，放宽了峰值由单一模态贡献（频率离散分布）的假定，考虑相邻模态的影响（实际中通常不多于两阶），转用物理概念更明确的奇异值分解（相当于进行了维纳滤波）离散系统，使其结果较PP具有更广的适用性。
3 多参考最小二乘复频域法（PolyMAX）PolyMAX方法利用线形时不变系统传递函数在数学上总能以右矩阵分式模型（Right Matrix Fraction Description-RMFD）表示的性质。
在白噪声假定下，将功率谱密度函数以RMFD模型描述，其某测点o与各参考点之间的互谱密度记为：其中，p为系统阶次，Ωr=e-jωΔtr为多项式基函数，Δt=1/fs为采样时间，分子系数矩阵βor∈R1×m，分母系数矩阵αr∈Rm×m，另外，定义α=[α0，α1…αp]T ∈Rm（p+1）×m再利用实测数据与理论结果的差值构建加权线形最小二乘成本函数，并对其自变量α、βo求偏导，即可得到系数矩阵α。
详尽推导过程可参见文献。
4 应用实例虹桥位于常德市白马湖公园内，是一座单箱单室钢箱梁人行天桥，桥宽5.5m，跨径组合（27+33+33+27）m，如图1所示。
