基于Newmark方法的动载荷识别方法研究

论文摘要

工程结构中的动载荷信息一般无法直接测量,因此通过测量结构上振动响应来反演其真实动载荷的间接方法的研究备受关注,本文研究基于Newmark方法的多自由度系统和连续系统的动载荷识别方法。Newmark方法是一种求解结构动力学响应的数值方法,由于其良好的稳定性和适应性,在此基础上发展出逆Newmark方法来解决动载荷识别问题。本文首先详细推导了基于Newmark方法的多自由度系统动载荷识别方法,然后利用模态坐标变换将该方法推广到模态空间,提出了模态空间下的Newmark动载荷识别方法,给出了算法的基本步骤和递推过程,并研究了模态空间下模态截断的基本原则,通过数值仿真全面分析了该动载荷识别方法对于单点和多点的集中动载荷识别效果。然后基于连续系统的模态分析理论,提出了连续系统的动载荷识别方法,以简支梁为例详细推导了该方法的理论算法,通过数值仿真和试验分别验证了该方法在连续系统动载荷识别中的可行性和可靠性。针对噪声引起的累积误差导致动载荷识别结果的漂移,通过高通滤波器克服误差发散问题,最后,分析了模态截断阶数对于连续系统动载荷识别结果的影响,合适的模态截断阶数可以提高计算效率和识别精度。通过动载荷识别的仿真算例和简支梁试验研究,验证了该方法对于多自由度系统和连续系统多种多点集中动载荷识别的适用性和有效性,表明该方法具有较高的识别精度和一定的抗噪声干扰能力,并总结了基于Newmark方法的动载荷识别方法的基本规律,为动载荷时域识别提供了一种新的思路。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李俊

导师: 姜金辉

关键词: 动载荷识别,方法,模态空间,高通滤波器,模态截断

来源: 南京航空航天大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 南京航空航天大学

分类号: O347.1

DOI: 10.27239/d.cnki.gnhhu.2019.000095

总页数: 93

文件大小: 8492K

下载量: 121

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