振动模态分析与参数辨识

压电陶瓷片耦合振动模态的ANSYS模拟分析

2003年12月

第4期　　　　　　　　　　　　　　传　感　技　术　学　报　　　　　　　　　　　　　　

TheAnalysesoftheVibrationModelofPiezoelectricCeramicPieceBasedonANSYS

JIANGDe2yi,ZHENGZheng2yu,LILin,RENShong

2.MinistryofEducation,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China

1

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1

1

1.KeyLab.fortheExploitationofSouthwesternResources&theEnvironmentalDisasterControlEngineering,Chongqing630044,China;

Abstract:　Thepiezoelectricceramicpiecewhichplacedintheconcretecanbeusedinthemonitoringoftheconcretestructure,anditsmechanicalactionmayseeasavibrationofcompoundthin

基于MATLAB的振动模态分析

摘要

振动系统是研究机械振动的运动学和动力学，研究单自由系统的振动有着实际意义，因为工程上有许多问题通过简化，用单自由度系统的振动理论就能得到满意的结果。模态是振动系统的一种固有振动特性，模态一般包含频率、振型、阻尼。

振动系统问题是个比较虚拟的问题，比较抽象的理论分析，对于问题的分析可以实体化建立数学模型，通过MATLAB可以转化成为图像。单自由度频率、阻尼、振型的分析，我们可以建立数学模型，最后通过利用MATLAB编程实现数据图形；多自由度主要研究矩阵的迭代求解，我们在分析抽象的理论的同时根据MATLAB编程实现数据的迭代最后可以得到所要的数据，使我们的计算更加简便。

利用MATLAB编程并验证程序的正确性。通过程序的运行，能快速获得多自由度振动系统的固有频率以及主振型，为设计人员提供了防止系统共振的理论依据，也为初步分析各构件的振动情况以及解耦分析系统响应奠定了基础。 关键词：振动系统；单自由度；MATLAB；多自由度

I

Abstract

Vibration system is to study the kinematics and dynamics of mechanical vibrat

压电陶瓷片耦合振动模态的ANSYS模拟分析

2003年12月

第4期　　　　　　　　　　　　　　传　感　技　术　学　报　　　　　　　　　　　　　　

TheAnalysesoftheVibrationModelofPiezoelectricCeramicPieceBasedonANSYS

JIANGDe2yi,ZHENGZheng2yu,LILin,RENShong

2.MinistryofEducation,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China

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1.KeyLab.fortheExploitationofSouthwesternResources&theEnvironmentalDisasterControlEngineering,Chongqing630044,China;

Abstract:　Thepiezoelectricceramicpiecewhichplacedintheconcretecanbeusedinthemonitoringoftheconcretestructure,anditsmechanicalactionmayseeasavibrationofcompoundthin

基于MATLAB的振动模态分析

摘要

振动系统是研究机械振动的运动学和动力学，研究单自由系统的振动有着实际意义，因为工程上有许多问题通过简化，用单自由度系统的振动理论就能得到满意的结果。模态是振动系统的一种固有振动特性，模态一般包含频率、振型、阻尼。

振动系统问题是个比较虚拟的问题，比较抽象的理论分析，对于问题的分析可以实体化建立数学模型，通过MATLAB可以转化成为图像。单自由度频率、阻尼、振型的分析，我们可以建立数学模型，最后通过利用MATLAB编程实现数据图形；多自由度主要研究矩阵的迭代求解，我们在分析抽象的理论的同时根据MATLAB编程实现数据的迭代最后可以得到所要的数据，使我们的计算更加简便。

利用MATLAB编程并验证程序的正确性。通过程序的运行，能快速获得多自由度振动系统的固有频率以及主振型，为设计人员提供了防止系统共振的理论依据，也为初步分析各构件的振动情况以及解耦分析系统响应奠定了基础。 关键词：振动系统；单自由度；MATLAB；多自由度

I

Abstract

Vibration system is to study the kinematics and dynamics of mechanical vibrat

环境振动模态参数识别及其在土木工程结构中的应用

任伟新博士

福州大学土木建筑工程学院

特聘教授，博士生导师

中南大学桥梁与隧道工程博士生导师

Bridge Stability and Dynamics Lab 91fcc226482fb4daa58d4bae Faculty Members:

?Dr. Wei-Xin Ren （任伟新）?Dr. Zhouhong Zhou （宗周红）

Bridge Stability and Dynamics Lab Student Members:

? 1 post-doctoral researcher ? 6 full time Ph.D. students ?15 full time M.Sc. students

91fcc226482fb4daa58d4bae

What Are We Doing??Nonlinear finite element method and applications;?Long span cable-supported bridges;

?Seismic analysis and design of structures;?Dynamic testing and system iden

系统辨识与参数估计大作业

第一题 递推最小二乘估计参数

?v(k) 1?1?21?1.5z?0.7z u(k) 1.0z?0.5z?1?21?1.5z?0.7z?1?2z(k)

考虑如上图所示的仿真对象，选择模型结构为：

z(k)?a1z(k?1)?a2z(k?2)?b1u(k?1)?b2u(k?2)?v(k)

，其中v(k)是服从N(0,1)正态分布的不相关随机噪声；输入信号u(k)采用4阶逆M序列，特征多项式取F(s)?1?s?s4，幅度为1，循环周期为Np?62bit；控制?值，使数据的噪信比分别为10％，73％，100％三种情况。加权因子?(k)?1；数据长度L=500;初始

?(0)?0.001， 条件取P(0)?106I,θ（1） 利用递推最小二乘算法在线估计参数，

（2） 利用模型阶次辨识方法（AIC准则），确定模型的阶次。 （3） 估计噪声v(k)的方差和模型静态增益K （4） 作出参数估计值随时间的变化图 答：

设过程的输入输出关系可以描述成z(k)?h(k)??n(k)

Tz(k)是输出量，h(k)是可观测的数据向量，n(k)是均值为0的随机噪声

h(k)???z(k?1),?z(k?2),u(k?1),u(k?2)?

悬臂三圆盘弹性转子系统的振动模态分析

第一章 绪 论

1.1 引言

旋转机械在工业生产中是一类不可缺少的机械设备，在社会生产中发挥着巨大的作用。转子动力学的研究已经历了一百多年的发展历史过程，取得了不少重大研究成果。随着大型旋转机械的功率越来越大，工作转速越来越高，转子-轴承系统的运行稳定性问题已逐渐成为转子动力学研究的主要内容之一。 1.1.1 旋转机械的概念

含有旋转运动的零部件的机械设备称为旋转机械，几乎大多数的机械设备都属于这一类。其在工农业生产中是一类不可缺少的机械设备，在人类日常生活中也随处可见。小的旋转机械如儿童手中的电动玩具车；大型的旋转机械有发电机厂的巨型汽轮机组等。旋转机械在社会生产中发挥着巨大的作用。随着生产技术的不断发展，人们对旋转机械的速度、效率和安全可靠性等方面的要求也越来越高。家庭用的机械设备人们要求它效率高、噪音低、体积小，工业上则要求更高的可靠性和经济性。

1.1.2 转子的概念研究

转子是旋转机械的心脏，旋转机械的运行与转子工作状态密切相关，长期以来转子系统动力学的研究就受到各国科技工作者的普遍重视。一百多年以前，兰金（Rankin）发表了一篇题为Centrifugal Whirling of Shaft

振动监测参数及准则文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）

机械设备振动监测参数及标准

一、振动诊断标准的制定依据

1、振动诊断标准的参数类型

通常，我们用来描述振动的参数有三个：位移、速度、加速度。一般情况下，低频振动采用位移，中频振动采用速度，高频振动采用加速度。

诊断参数在选择时主要应根据检测目的而选择。如需要关注的是设备零部件的位置精度或变形引起的破坏时、应选择振动位移的峰值，因为峰值反映的是位置变化的极限值；如需关注的是惯性力造成的影响时，则应选择加速度，因为加速度与惯性力成正比；如关注的是零件的疲劳破坏则应选择振动速度的均方根值，因为疲劳寿命主要取决于零件的变形能量与载荷的循环速度，振动速度的均方根值正好是它们的反映。

2、振动诊断标准的理论依据

各种旋转机械的振动源主要来自设计制造、安装调试、运行维修中的一些缺陷和环境影响。振动的存在必然引起结构损伤及材料疲劳。这种损伤多属于动力学的振动疲劳。它在相当短的时间产生，并迅速发展扩大，因此，我们应十分重视振动引起的疲劳破坏。

美国的齿轮制造协会（AGMA）曾对滚动轴承提出了一条机械发生振动时的预防损伤曲线，如下图所示。

图中可见，在低频区（10Hz 以下），是以位移作

基于Matlab系统辨识工具箱的参数辨识

第20卷第4期2008年8月军械工程学院学报JournalofOrdnanceEngineeringCollegeVol120No14Aug.,2008

　　文章编号:1008-2956(2008)04-0075-04

基于Matlab系统辨识工具箱的参数辨识

王向东,魏明,赵建文,陈翔

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(1.军械工程学院弹药工程系,河北石家庄　050003;2.辽阳地区军代室,辽宁辽阳　111000)

摘要:论述了系统辨识的基本理论,针对最小二乘法参数辨识的缺陷引入了辅助变量法参数辨识。根据Matlab系统辨识工具箱中的一些基本函数,结合实例对最小二乘法参数辨识和辅助变量法参数辨识进行了对比分析,结果表明基于辅助变量法模型的输出与原系统输出相吻合。关键词:Matlab;参数辨识;最小二乘法;辅助变量法中图分类号:TP273　　　　　　　　文献标识码:A

ParameterIdentificationBasedToolboxinWANGXiang2,E,ian2wen,CHENXiang

.RepOfficeinLiaoyang,Liaoyang　111000,China)

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(1.DepartmentofOEngine

动力学入门,模态分析,工程应用,经典实例

目录第一章: 动力学绪论第一节 第二节 第三节 第四节 动力学分析概述 动力学分析类型 基本概念和术语 动力学分析实例M1-4 M1-6 M1-9 M1-14 M1-33 M2-1 M2-3 M2-5 M2-14 M2-33 M2-34 M2-42 M3-1 M3-3 M3-6 M3-12 M3-33M1-1

第二章: 模态分析第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 模态分析概述 模态分析术语和概念 模态分析步骤 模态分析实例 有预应力的模态分析 模态的循环对称性问题

第三章: 谐分析第一节 谐分析概述 第二节术语和概念 第三节谐分析步骤 第四节谐分析实例

动力学入门,模态分析,工程应用,经典实例

目录 (接上页)第四章: 瞬态动力学分析第一节 第二节 第三节 第四节 瞬态动力学分析概述 瞬态动力学分析术语和概念 瞬态动力学分析步骤 瞬态动力学分析实例M4-1 M4-3 M4-5 M4-15 M4-49

第五章: 谱分析第一节 谱分析概述 第二节 响应谱分析 第三节 随即震动分析

M5-1 M5-3 M5-5 M5-28 M6-1 M6-3 M6-5 M6-23

第六章: 模态叠加第一节 什么是模态叠加? 第