不相关多源未知载荷下线性系统振动响应预测

论文摘要

多源随机载荷激励下,结构的频域振动响应预测问题一直是动力学领域的研究热点和难点。但目前的研究都是基于多源载荷已知条件下进行的,不能应用于多源未知载荷条件下的振动响应预测。为了解决在多源未知载荷条件下结构的振动频域响应预测这一问题,本文提出了在不相关多源未知载荷条件下的线性系统振动频域响应预测方法,主要研究内容包括:（1）提出了在多源未知载荷条件下的未测结点的振动频域响应预测问题,并对该问题进行物理解释和形式化描述,将其转化为数学模型,从理论上给出了该问题解存在的条件。通过振动台和球形噪声源联合激励下的悬挂圆柱壳结构的振动响应实验,采集不同量级下的载荷和振动响应实测频域数据,构造了不相关多源未知载荷下线性系统频域振动响应预测数据集,并给出了预测的振动响应数据与真实的振动响应数据作误差比较的评价标准。（2）通过对基于传递函数和最小二乘广义逆的不相关多源载荷识别方法和基于传递函数的振动响应预测方法的组合,提出了基于载荷识别和传递函数的频域振动响应预测方法。在多源载荷未知情况下,该方法首先利用已知点的振动响应和已知响应测点到载荷点的传递函数进行不相关多源载荷的识别,然后再基于载荷点到未测振动响应测点的传递函数进行振动响应预测。在圆柱壳实验数据上的验证结果表明,该方法的精度较高,但需要传递函数已知,应用范围较窄。（3）提出了基于多元线性回归的频域振动响应预测方法。通过理论推导,发现对于线性时不变系统,已知点的振动响应和未测振动结点的振动响应之间也存在线性关系。在此基础上,将已知测点振动响应作为输入,未测结点振动响应作为输出,采用历史数据作为训练集,训练得到已知测点振动响应和未测结点振动响应之间的多元线性回归模型。在实际工作状态下,将已知测点振动响应输入多元线性回归模型,模型的输出即可作为未测结点的振动响应预测值。在圆柱壳实验数据上的验证结果表明,该方法的精度基本满足工程应用要求,但在共振频域处误差较大。（4）提出了基于多元线性回归模型改进的振动响应预测的方法。首先,分析了基于多元线性回归的频域振动响应预测方法在共振频域处预测误差较大的原因:已知测点存在强相关性不符合多元线性回归模型各个输入变量之间线性无关的、共振频率处条件数大。为了解决这些问题,分别尝试了偏最小二乘模型、多输入多输出LS-SVM模型。在圆柱壳实验数据上的验证结果表明,这些方法的精度比基于多元线性回归的频域振动响应预测方法更高。最后,本文从理论、适用条件和范围、性能、预测误差综合对比了以上各种方法的优缺点,分析了目前研究的不足,并展望了后期于非线性系统研究的可能性与思路的说明。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 詹威

导师: 王成

关键词: 振动响应预测,多源未知载荷,线性时不变系统,多元回归模型,多输入多输出

来源: 华侨大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 华侨大学

分类号: O321

总页数: 63

文件大小: 2069K

下载量: 37

相关论文文献

• [1].振动特性参数对单自由度系统振动响应的影响[J]. 包装工程 2020(19)
• [2].基于离散元的柔性作物茎秆振动响应仿真[J]. 农业机械学报 2020(11)
• [3].倾斜支撑条件下两端铰支输流管道的振动响应特性分析[J]. 工程力学 2015(12)
• [4].小近距隧道扩挖爆破作用下邻洞振动响应研究[J]. 爆破 2020(01)
• [5].基于振动响应场的结构形状优化方法研究[J]. 中国机械工程 2010(14)
• [6].新型中速柴油机的振动响应计算与测量分析[J]. 柴油机 2008(03)
• [7].温度对振动特性的影响分析及试验研究[J]. 环境技术 2020(04)
• [8].地铁浮置式轨道引起地表振动响应解析预测模型研究[J]. 振动与冲击 2014(17)
• [9].排气系统模态及振动响应分析[J]. 机电技术 2012(01)
• [10].基于车轨耦合模型下地铁对隧土的振动响应[J]. 常州工学院学报 2019(06)
• [11].多源未知载荷下主元回归的多点振动响应预测[J]. 计算机集成制造系统 2019(03)
• [12].爆破地震作用下建筑物振动响应研究[J]. 兵工学报 2018(S1)
• [13].半穿式钢桁架连续梁桥各向振动响应分析[J]. 北方交通 2017(03)
• [14].面向振动响应特性的坐姿人体动力学模型[J]. 振动与冲击 2016(04)
• [15].非均匀立柱自由振动响应的有限差分法递推求解[J]. 兰州理工大学学报 2010(05)
• [16].运行列车所致临近建筑物振动预测[J]. 建筑结构 2020(S1)
• [17].工程船舶动力机械振动响应特性分析[J]. 舰船科学技术 2020(14)
• [18].人行天桥随机协同人群荷载下振动响应分析[J]. 低温建筑技术 2019(11)
• [19].空化作用下多路阀阀芯振动响应分析[J]. 机床与液压 2018(23)
• [20].基于MatLab的车辆振动响应幅频特性分析[J]. 中原工学院学报 2011(03)
• [21].基于振动响应时频分析的桅杆损伤识别方法[J]. 振动与冲击 2010(01)
• [22].高速型船舶振动响应计算分析[J]. 舰船科学技术 2018(01)
• [23].地铁列车荷载激励下综合交通枢纽车站站房结构的振动响应[J]. 中国铁道科学 2019(03)
• [24].船舶充液管路振动响应计算与试验[J]. 振动.测试与诊断 2019(04)
• [25].综合交通枢纽车致振动响应特性研究[J]. 噪声与振动控制 2017(06)
• [26].高架高速铁路运行引起周围土体振动响应研究[J]. 四川建筑科学研究 2016(06)
• [27].大跨楼板结构人致振动响应参数分析[J]. 建材世界 2016(06)
• [28].高铁荷载下桩-土复合地基振动响应特性研究[J]. 铁道科学与工程学报 2017(10)
• [29].基于一、二阶嵌入灵敏度分析的车辆传动系统振动响应预测[J]. 振动与冲击 2015(06)
• [30].纵轴式掘进机横向截割中电控箱振动响应分析[J]. 煤炭技术 2015(07)

标签：振动响应预测论文;  多源未知载荷论文;  线性时不变系统论文;  多元回归模型论文;  多输入多输出论文;