核电站沸水反应堆结构试验模态分析

【摘要】：试验模态分析是通过试验确定结构动态特性的分析技术。模态参数识别是试验模态分析的核心,同时也是结构动力学研究的主要方向。模态参数识别是结构动力特性分析、结构动态设计、结构健康监测与故障诊断等领域的一个重要环节,同时也是前提和难点所在。 首先,本文研究了试验模态分析的基本理论,分析了沸水反应堆结构及其运行原理,介绍了模态试验中的测点布置、激励方法、数据采集分析系统等试验安排。对试验中获得的实测振动信号进行基本特征分析,并编制模态参数识别程序获得试验结构的模态参数估计,为了解核电站沸水反应堆结构的动态特性提供参考。 其次,本文采用频域模态参数识别方法,先将实测振动信号进行数据预处理,然后根据激励信号和振动响应信号求取频响函数并获取初始参数,最后把初始参数应用于频域模态参数识别方法中确定试验结构的模态参数估计。本文在获得振动分析结果的基础上,编制振型显示程序,建立并生成简化的几何模型,利用MATLAB软件的动画功能实现振型的动画显示。 最后,本文针对大型结构的模态参数识别问题,在获得实测数据的基础上,将随机减量技术、NExT法分别和时域模态参数识别方法相结合。首先运用随机减量技术对随机振动响应信号进行预处理,然后利用时域模态参数识别方法来识别结构的模态参数,以期提高参数识别的精度,验证了时域识别方法的有效性、适用性,得到了满意的结果。最后对时域参数识别方法和频域参数识别方法进行比较讨论。