Random Decrement Based Vibration Analysis of Nonlinear Systems

Publikation: AfhandlingPh.d.-afhandling

1 Downloads (Pure)

Abstrakt

Denne afhandling omhandler problemstillinger i forbindelse med den fundamentaleantagelse om lineære systemer i operationel modal analyse (OMA). OMA er estimeringen af modalparametre, som er egenfrekvenser, relative dæmpningsforhold,og uskalerede egensvingningsformer, baseret på vibrationsm˚alinger hvor inputkraftenerne stammer fra omgivne kilder og ikke måles. Der er en generel mangel på metodertil at undersøge, om et givent system opfører sig lineært baseret på vibrationsresponser. Hvis antagelsen om et lineært system bliver bekræftet som en del af vibrationsanalysen, kan de identificerede modalparametre være forbundet med størrekonfidens og sikkerhed for at de er korrekte. For de systemer hvor antagelsen omlinearitet ikke kan bekræftes, kan en af to ting gøres. i) Anvend OMA velvidendesystemet er ikke-lineært, og tag højde for dette når de estimerede modalparametre skal fortolkes. Eller ii) på en eller anden måde adressere den ikke-lineæreropførsel. Nuværende analyseprocedurer i OMA forsømmer generelt at undersøgeden grundlæggende antagelse om linearitet.

Random decrement (RD) -teknikken er en velkendt analysemetode, der anvendes i OMA og andre forskningsområder. Formålet med denne afhandling er atforbedre og udvikle analysemetoder med RD-teknikken til at analysere vibrationsresponser i forhold til den grundlæggende antagelse om linearitet, som findes i OMA.Dette inkluderer en analyseprocedure der kan accepterer eller forkaste en antagelseom linearitet, baseret på vibrationsresponset alene. Derudover undersøges det, ommetoder, baseret på RD-teknikken, kan udvikles med det formål at analysere selveden ikke-lineære opførsel, når kun vibrationsresponsen er kendt. Etablerede metodertil estimering af amplitudeafhængige modalparametre undersøges, og der foreslåsjusteringer for at forbedre analyseresultaterne.

Vibrationsresponset fra både computersimulerede modeller og eksperimentelleforsøgsopstillinger med eksempler på forskellige ikke-lineariteter er undersøgt somen del af udviklingen af metoderne, der er introduceret i denne afhandling.

En parameter, der er i stand til at indikere, hvornår et responssignal stammerfra et ikke-lineært system, introduceres i det foreliggende værk. To parametre tilkarakterisering af ikke-lineær adfærd som frekvens eller dæmpningsrelateret introduceres også. Tilsammen udgør disse tre parametre nye analyseprocedurer til atundersøge ikke-lineær adfærd, når kun vibrationsresponset er kendt.

En opskrift til estimering af amplitudeafhængige modal parametre ved hjælp afRD-teknikken foreslås. Dette inkluderer signalforbehandling, valg af RD-parametreog overvejelser, når modalparameter estimering udføres.

Med introduktionen af nye analysemetoder til undersøgelse af ikke-lineær opførsel,konkluderes det at denne afhandling fremmer området for vibrationsanalyse og skubber grænserne for, hvilken information der kan indhentes om et system ud fra vibrationsresponset alene.
OriginalsprogEngelsk
Bevilgende institution
  • Syddansk Universitet
Vejledere/rådgivere
  • Brandt, Anders, Hovedvejleder
  • Brincker, Rune, Bivejleder, Ekstern person
Dato for forsvar24. jun. 2021
Udgiver
StatusUdgivet - 31. mar. 2021

Fingeraftryk

Dyk ned i forskningsemnerne om 'Random Decrement Based Vibration Analysis of Nonlinear Systems'. Sammen danner de et unikt fingeraftryk.

Citationsformater