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复杂结构分布载荷识别的动态标定技术研究

徐梅  
【摘要】:分布载荷识别的动态标定技术已成功用于简单结构,近年来发展较为迅速。本文对基于切比雪夫正交多项式理论的动态标定技术作了进一步研究,将之用于复杂结构。 基于切比雪夫正交多项式理论的载荷识别动态标定技术就是建立系统动响应与分布载荷之间的联系,计算出正交多项式系数,再用正交多项式来拟合实际的载荷分布函数。 本文首先介绍了切比雪夫正交多项式的几种表达形式,将之运用分布动载荷的动态标定技术中。再以简单薄板为研究对象,分别采用平均法、矩阵预处理、奇异值截断和滤波的方法从频域、时域两个方面改善二维平面问题的抗噪性能。进而将空间映射的思想运用于载荷识别理论中,解决了复杂结构的动态标定问题,并用仿真算例验证了该方法的可行性。为进一步拓宽动态标定技术的应用范围,提出了旋转梁在几种工况下的载荷识别理论,将该理论由时不变系统延伸到时变系统中。最后,进行了复杂结构的模态实验,并依据模态实验结果修正有限元模型,再计算正交多项式载荷作用于有限元模型时的动响应,组合成动态标定矩阵。 分布动载荷识别的动态标定技术,不论是理论推导还是实验验证,均有较高的识别精度,具有一定的抗干扰能力,能够运用于工程实际中。


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