基于正則化方法的動(dòng)載荷識(shí)別技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、動(dòng)載荷的確定在系統(tǒng)的故障診斷、參數(shù)識(shí)別和振動(dòng)控制等方面起著關(guān)鍵的作用。另外，在船舶領(lǐng)域，螺旋槳所受的流體激勵(lì)力，是船舶設(shè)計(jì)、生產(chǎn)試驗(yàn)中最重要的參數(shù)之一，如何有效的獲知該激勵(lì)力已成為一項(xiàng)關(guān)鍵問(wèn)題。因此，基于以上背景，對(duì)動(dòng)態(tài)載荷識(shí)別技術(shù)的研究就顯得很有意義。
　　本文提出了對(duì)沖擊載荷、周期載荷和隨機(jī)載荷三類載荷的識(shí)別辦法。針對(duì)識(shí)別過(guò)程中的不適定性，提出采用正則化技術(shù)進(jìn)行處理。為了將載荷識(shí)別技術(shù)用之于工程，文中對(duì)實(shí)際船舶螺旋槳縱向推力進(jìn)

2、行了識(shí)別，且對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行了討論。本文的主要研究工作如下：
　　1、提出了對(duì)狀態(tài)空間載荷的識(shí)別技術(shù),將周期載荷和隨機(jī)載荷的識(shí)別模型統(tǒng)一為一個(gè)識(shí)別模型。針對(duì)載荷識(shí)別問(wèn)題的不適定性，提出采用了正則化技術(shù)來(lái)處理該問(wèn)題，且在識(shí)別中對(duì)各種正則化參數(shù)確定準(zhǔn)則進(jìn)行了數(shù)值對(duì)比研究。接著，對(duì)空氣中的槳-軸-艇耦合系統(tǒng)的縱向激勵(lì)力的識(shí)別進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
　　2、文中將識(shí)別技術(shù)引入到了對(duì)船舶螺旋槳縱向推力的識(shí)別研究中，對(duì)實(shí)際試驗(yàn)船舶螺旋槳的縱向推

3、力進(jìn)行了識(shí)別，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析，并在數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)中對(duì)推力識(shí)別過(guò)程中的若干問(wèn)題進(jìn)行了討論。
　　3、在實(shí)際情況下，由于載荷識(shí)別中形成結(jié)構(gòu)求逆矩陣所需的數(shù)據(jù)往往無(wú)法測(cè)量得到，因此常借助有限元模型來(lái)獲取。針對(duì)構(gòu)建的有限元模型相對(duì)于實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)不夠精確的問(wèn)題，文中提出采用優(yōu)化方法對(duì)有限元模型進(jìn)行修正的技術(shù)，并對(duì)螺旋槳-軸系系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值仿真修正研究，為提高螺旋槳縱向推力的識(shí)別精度奠定了基礎(chǔ)。最后在不銹鋼梁上對(duì)該修正方法進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，檢驗(yàn)了

4、其可靠性。
　　4、根據(jù)沖擊載荷和響應(yīng)之間的卷積積分關(guān)系，文中提出將卷積積分關(guān)系離散化，建立了一種時(shí)域沖擊載荷識(shí)別模型。為了解決沖擊載荷識(shí)別過(guò)程中的不適定性，文中提出采用一種新的正則化算子來(lái)處理。通過(guò)數(shù)值仿真和試驗(yàn)的方法研究了識(shí)別方法的有效性，并將識(shí)別結(jié)果與基于傳統(tǒng)的正則化法的識(shí)別結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比研究。
　　5、在頻域內(nèi)提出了一種對(duì)非線性系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)載荷識(shí)別技術(shù)。由于識(shí)別過(guò)程中，非線性系統(tǒng)參數(shù)是未知的，文中先采用子空間識(shí)別技術(shù)對(duì)