中图分类：TU311

学科分类：560.30

成果类别：软科学

研究起止时间：2007-01～2008-12

评价形式：验收

直接利用环境激励下结构的振动响应数据进行模态参数提取,近年来已引起人们的重视。根据环境振动响应信号来准确估计结构系统的模态参数已经成为目前一个热门的研究领域。 采用基于傅立叶变换的频域算法、时域算法（如自回归动态平均的时间序列方法）及特征值实现方法等方法对结构响应信号进行了处理,并取得了一定的成果。但是这些方法不是通过信号的时域就是通过频域分析,仅仅采用其中一种分析方法并不能得到工程结构的实际、真实、完整的信息。因此国外一些学者正致力于发展基于响应信号的时－频域分解算法,以弥补原有方法的不足。传统的小波变换也是基于傅立叶变换而形成的,并且大多数小波函数不具有明显的表达式,光滑性较差。而第二代小波具有很好的时频域特性,可以弥补傅立叶变换和传统小波变换在这些方面的不足,可用于提取工程结构的模态参数,提高识别精度。 本课题提出利用第二代小波分析方法来提取结构的模态参数。将工程结构的响应信号通过小波分解变换到时－频域内,不采用随机减量技术,通过小波理论本身特性,结合其他数值算法,提取结构的模态参数,即工程结构的各阶自振频率、阻尼比和模态振型;通过模型和结构的现场试验对所提出的提取方法进行验证和修正。实验室试验验证采用简支钢梁,用以验证所提出的基于小波的结构模态参数识别算法的准确性。现场试验用多种参数识别方法（如频域中的峰值法、时域中随机子空间识别方法等）进行模态参数提取,得到实际结构实际的模态参数。利用此模态参数与基于小波分析所得的结构模态参数相比较,从而以便此方法可以用于工程实际;进一步将本方法提取的实际结构的模态参数应用于结构的损伤检测、健康监测和结构系统的振动控制理论,从而为避免灾难性事故的发生提供可靠的依据。