[發(fā)明專利]一種工程結(jié)構(gòu)虛假模態(tài)準(zhǔn)確判別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611268189.8
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106777763B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲春緒;伊廷華;李宏男;馬樹偉
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué);大連萊立佰信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種工程結(jié)構(gòu)虛假模態(tài)準(zhǔn)確判別方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一：初步判斷截斷階數(shù)n_t

(1)通過兩組具有一個時間錯動的實測脈沖數(shù)據(jù)，組成Hankel矩陣H(k-1)和H(k)，如下形式：

式中：向量y為實測信號，k+i表示第k+i時刻，k到I+J+k-2為選擇的實測時程數(shù)據(jù)點個數(shù)；

(2)令k＝1，對Hankel矩陣H_IJ(k-1)進行奇異值分解：

H_IJ(k-1)＝UΓ²V^T

式中：Γ為奇異值矩陣；U和V為酉矩陣；

(3)設(shè)定初始截斷階數(shù)n_tj＝2，對奇異值矩陣Γ進行截斷，利用截斷的奇異值矩陣Γ并通過特征系統(tǒng)實現(xiàn)方法求出特征頻率f_i、阻尼比ζ_i和特征向量

(4)重復(fù)步驟(3)，令奇異值矩陣Γ的截斷階數(shù)n_tj數(shù)值增加2，依次求出不同截斷階數(shù)所對應(yīng)的特征頻率f_i、阻尼比ζ_i和特征向量

(5)根據(jù)實際工程需要設(shè)定特征頻率f_i誤差限值、阻尼比ζ_i誤差限值、模態(tài)振幅相關(guān)指標(biāo)與1差值絕對值的限值；將滿足這三個誤差限值的頻率點作為穩(wěn)定點，其頻率值及所對應(yīng)的截斷階數(shù)作為穩(wěn)定圖中橫縱坐標(biāo)；

(6)重復(fù)步驟(4)，得到一系列穩(wěn)定點，最終在穩(wěn)定圖中畫出不同截斷階數(shù)n_tj所對應(yīng)的特征頻率點；

(7)若穩(wěn)定圖中穩(wěn)定點豎向排成一個豎直線，則所對應(yīng)的頻率點為所關(guān)心的頻率，并記所關(guān)心的頻率個數(shù)為截斷階數(shù)n_t；

步驟二：繪出數(shù)據(jù)移動穩(wěn)定圖，判別虛假模態(tài)

(8)根據(jù)步驟(2)，令k的數(shù)值增加1，構(gòu)造新的Hankel矩陣H_IJ(k-1)，并進行奇異值分解；

(9)對奇異值矩陣Γ進行截斷，截斷階數(shù)為n_t，通過特征系統(tǒng)實現(xiàn)方法求出特征頻率f_i、阻尼比ζ_i和特征向量

(10)重復(fù)步驟(8)和(9)，得到不同k對應(yīng)的特征頻率f_i，將k作為縱坐標(biāo)，f_i作為橫坐標(biāo)，繪于同一幅圖中形成數(shù)據(jù)移動穩(wěn)定圖；

(11)通過數(shù)據(jù)移動穩(wěn)定圖，判斷頻率f_i是否隨著k的增大而產(chǎn)生劇烈的變化，若發(fā)現(xiàn)隨著k的增大，所對應(yīng)頻率f_i基本呈現(xiàn)豎直線，則說明頻率變化很小，認為該頻率f_i為穩(wěn)定頻率，所對應(yīng)模態(tài)為真實模態(tài)；反之，若隨著k的增大，所對應(yīng)頻率f_i不成豎直線，說明該頻率與所對應(yīng)模態(tài)受到了環(huán)境的干擾，所對應(yīng)的模態(tài)參數(shù)為虛假模態(tài)。