基于加速度响应的时变结构瞬时频率连续小波识别方法验证

本文主要探讨了"基于加速度响应连续小波变换的线性时变结构瞬时频率识别"这一主题，发表于2012年的《振动与冲击》杂志第31卷第20期。研究者许鑫、史治宇和Wieslaw J. Staszewske与龙双丽合作，针对线性时变结构的特性进行了深入研究。 论文的核心内容是提出了一种计算方法，通过连续小波变换对线性时变结构的自由振动加速度响应信号进行分析。作者假设质量系数可以被近似为常数，或者已知其随时间的变化规律，这样可以从加速度数据中推算出速度响应和位移响应的连续小波变换值。这种方法的关键在于将加速度响应数据在特定时刻点上表示为一个线性代数方程组，并将其转化为最小二乘问题，以求得最佳解，进而识别出结构的时变阻尼和时变刚度。 最小二乘法在这里的应用是关键步骤，因为它允许研究人员在实际测量的有限数据点上估计系统的动态行为，即使在存在噪声的情况下也能保持一定的准确性。通过这种方式，论文展示了如何通过加速度信号来确定时变结构的瞬时频率，这是结构动力学中的一个重要参数，对于理解结构在随时间变化载荷下的行为至关重要。 作者通过实例，如5层剪切梁楼房模型和3自由度密集模态时变结构的瞬时频率识别，验证了这种识别方法的有效性、正确性和抗噪声能力。实验结果表明，即使在噪声环境中，该方法也能提供可靠的瞬时频率估计，这对于工程设计和结构健康监测等领域具有实际应用价值。 这篇论文在工程技术领域提出了一个创新的参数识别方法，特别是在处理线性时变结构的瞬时频率问题上，利用连续小波变换和最小二乘理论，为振动和冲击分析提供了新的工具和技术。