基于模態(tài)參數(shù)變化的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究.pdf

1、航空器早期的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別對(duì)維護(hù)航空安全有著十分重要的作用，如何在持續(xù)適航下對(duì)航空器結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的健康檢測(cè)與損傷識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的快速故障診斷是世界各國航空公司和研究機(jī)構(gòu)關(guān)注的課題?；谀B(tài)分析的方法是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。由于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷、故障時(shí)其模態(tài)參數(shù)會(huì)發(fā)生改變，例如固有頻率等，將這些物理量同結(jié)構(gòu)損傷、故障工況建立聯(lián)系，根據(jù)模態(tài)參數(shù)的變化特點(diǎn)來評(píng)估航空器的服役狀況，為航空安全提供重要保障。本文主要針對(duì)基于模態(tài)參數(shù)變化的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別

2、方法進(jìn)行了研究。
　　 時(shí)變系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)辨識(shí)理論。首先，敘述了小波變換﹑小波包理論﹑希爾伯特變換的基礎(chǔ)知識(shí)，指出了小波包分析在信號(hào)處理中的功能和應(yīng)用。然后介紹了兩種基于小波包變換與希爾伯特變換相結(jié)合的參數(shù)辨識(shí)方法，即振動(dòng)方程法和斜率公式法；其次，介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和粒子群算法的基本原理，然后分別對(duì)小波包變換與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合以及小波包變換與粒子群算法相結(jié)合的模態(tài)參數(shù)辨識(shí)方法進(jìn)行了闡述。
　　 利用數(shù)值仿真對(duì)各種參數(shù)辨識(shí)方法進(jìn)行

3、有效性驗(yàn)證。通過MATLAB/SIMULINK仿真建立了一個(gè)三自由度剛度線性變化的振動(dòng)系統(tǒng)，分別對(duì)本文中的幾種方法進(jìn)行了驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，基于小波包和希爾伯特變換結(jié)合的振動(dòng)方程法、斜率公式法能夠較好地對(duì)剛度線性變化的系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)識(shí)別，而基于小波包和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合、小波包和粒子群算法相結(jié)合的參數(shù)辨識(shí)方法對(duì)模態(tài)頻率識(shí)別精度較高，對(duì)阻尼識(shí)別效果較差。
　　 利用航空器轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)器對(duì)各種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。以某航空器轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)器為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，