[發(fā)明專利]一種快速自動適調(diào)激振力的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011059206.3
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112149308B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀國宜;朱海龍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/25;G06F111/06;G06F119/14
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 徐曉鷺

本發(fā)明公開一種快速自動適調(diào)激振力的方法，所述方法包括以下步驟：步驟一，首先根據(jù)被試結(jié)構(gòu)的特點，或者使用沖擊力錘法，使得激振器處在感興趣的每階模態(tài)都有足夠大的位移的點上來確定激振力個數(shù)和激振點位置；步驟二，對所述被試結(jié)構(gòu)進行多點正弦掃頻或多點隨機激振試驗，獲得結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)矩陣和模態(tài)頻率；步驟三，以純度指示函數(shù)作為算法中的適應(yīng)度函數(shù)，經(jīng)過粒子群算法迭代后，即可得到一組最優(yōu)的激振力幅值；步驟四，將所述最優(yōu)的激振力幅值發(fā)送給所述激振器，使其快速自動適調(diào)激振力。本發(fā)明提出了在模態(tài)試驗中一種新的快速自動適調(diào)激振力的方法，使用優(yōu)化算法來實現(xiàn)自動適調(diào)激振力的，調(diào)力過程變得簡單，試驗時間大大縮短。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及純模態(tài)試驗中自動適調(diào)激振力技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種快速自動適調(diào)激振力的方法。

背景技術(shù)

純模態(tài)試驗中自動適調(diào)激振力一直是一個難題，傳統(tǒng)的戴克法等由于不能從全局尋找激振力的最優(yōu)分布，所以無法解決大型復雜結(jié)構(gòu)純模態(tài)試驗中的自動適調(diào)激振力。

基于適調(diào)模態(tài)的模態(tài)力不為零和非適調(diào)模態(tài)的模態(tài)力為零的思想發(fā)展的適調(diào)激振力的方法要先由頻域模態(tài)參數(shù)識別法獲得模態(tài)振型的大致分布。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了在模態(tài)試驗中一種新的快速自動適調(diào)激振力的方法，使用優(yōu)化算法來實現(xiàn)自動適調(diào)激振力的調(diào)力過程變得簡單，試驗時間大大縮短。

本發(fā)明為一種快速自動適調(diào)激振力的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟一，首先根據(jù)被試結(jié)構(gòu)的特點，或者使用沖擊力錘法，使得激振器處在感興趣的每階模態(tài)都有足夠大的位移的點上來確定激振力個數(shù)和激振點位置；

步驟二，對所述被試結(jié)構(gòu)進行多點正弦掃頻或多點隨機激振試驗，獲得結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣和模態(tài)頻率；

步驟三，以純度指示函數(shù)作為算法中的適應(yīng)度函數(shù)，經(jīng)過粒子群算法迭代后，即可得到一組最優(yōu)的激振力幅值；

步驟四，將所述最優(yōu)的激振力幅值發(fā)送給所述激振器，使其快速自動適調(diào)激振力；

基于粒子群算法的激振力自動尋優(yōu)具體為：設(shè)試驗中的激振力個數(shù)為d，尋優(yōu)算法中每組激振力向量個數(shù)為m；每組激振力向量為F＝(F₁，F(xiàn)₂，…，F(xiàn)_m)；單個激振力向量為F_i＝(f_i，1，f_i，2，…，f_i，d)；與激振力向量對應(yīng)速度向量為V_i＝(v_i，1，v_i，2，…，v_i，d)；激振力向量唯一對應(yīng)著純模態(tài)指示函數(shù)值為P＝(P₁，P₂，…，P_m)，其中最優(yōu)的激振力向量為P_i＝(p_i，1，p_i，2，…，p_i，d)；全局最優(yōu)激振力向量為P_g＝(p_g，1，p_g，2，…，p_g，d)；每一代激振力向量更新和對應(yīng)速度更新如下：

v_i，j(t+1)＝v_i，j(t)+c₁r₁[P_i，j-f_i，j(t)]+c₂r₂[P_g，j-f_i，j(t)]

f_i，j(t+1)＝f_i，j(t)+v_i，j(t+1)，j＝1，…，d