原文传递
环境激励下飞机结构模态参数识别方法研究
| 论文题名： | 环境激励下飞机结构模态参数识别方法研究 |
| 关键词： | 模态参数识别;振动信号处理;CEEMDAN;奇异熵降噪;自然激励技术;矩阵束;信号处理 |
| 摘要： | 颤振是一种危险的气动弹性现象，在飞行过程中一旦发生颤振往往会造成灾难性的后果。因此在飞机设计环节需要进行颤振分析和颤振试验，以此来保证在飞行包线内不会发生颤振现象。颤振模态辨识是颤振研究的一个重要研究方向，通过对结构响应数据进行处理，计算出结构模态参数随风速的变化关系。准确的颤振模态辨识结果可以有效地提高颤振边界预测的精度，进而确保颤振试验的安全性和可靠性，具有十分重要的科学意义和工程应用前景。 本文对比研究了多种信号处理技术，提出一套用于环境激励响应信号的颤振模态参数识别方法。该方法对颤振试验数据进行信号降噪处理，结合自然激励技术与矩阵束法对降噪信号进行参数识别，得到了飞机结构在不同风速下的模态参数变化趋势，并将其成功应用于颤振边界预测中。该方法主要步骤如下：首先考虑到在采集试验数据时的误差影响，通过去趋势项、野值剔除、平滑、滤波等一系列信号预处理方法，将信号中的干扰降低；其次，对于环境激励响应信号非平稳非线性模态密集的特点，利用具有自适应白噪声的完整集成经验模态分解方法以及奇异熵降噪对响应信号进行分解、降噪与重构，提高了试验数据的品质；最后由于激励方式的特殊性，选择时域法进行模态参数识别，通过自然激励技术提取出自由衰减响应信号后利用矩阵束法识别模态频率和阻尼比。 本文研究的数据处理与参数识别算法能够有效提高模态参数识别的准确性，并通过仿真数据和风洞试验数据验证了方法的可行性和有效性。 |
| 作者： | 周大恒 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 周丽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
