结构模态测试中测点的优化研究

摘要

为了解决一般传统的优化算法对于大型结构测点的优化配置的失效问题，针对传统优化算法的缺点，对大型结构的模型缩聚技术做了进一步的改进和完善；引入了一个反映高阶模态贡献比例的权重系数，由此提出了两种基于有效独立法的混合优化算法：基于有效独立法的加权平均模态动能系数法和基于有效独立法的加权平均模态应变能系数法。经火箭仿真实例对上述两种方法及Guyan缩聚基于模态动能系数有效独立法、改进后Guyan缩聚基于模态动能系数有效独立法、Guyan缩聚基于模态应变能系数有效独立法、改进后Guyan缩聚基于模态应变能系数有效独立法得到的测点配置效果进行了比较，结果表明：本文提出的两种测点优化算法都有效地防止了测点分布聚集现象，而且都最大可能保证了所有模态动能及模态应变能的贡献和较优布置测点具有较大能量的要求。并用实际的GARTEUR飞机模型对这两种方法进行了模态试验验证，试验结果表明：两种测点优化算法都保证了监测模态的完整性和线性无关性。基于MATLAB语言开发了结构模态测点优化配置软件，软件界面操作简单、快捷，功能实用。

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注释表

缩略词

第一章 绪论

1.1研究背景和选题依据

1.2国内外研究现状

1.3本论文的主要研究内容和安排布局

第二章 测点优化布置理论

2.1传统优化配置算法

2.2非传统优化配置算法

2.3测点优化布置评价准则

2.4本章小结

第三章 测点优化算法中数据处理技术的研究

3.1模型缩聚技术

3.2稀疏矩阵

3.3本章小结

第四章 基于有效独立法的测点优化布置研究

4.1优化算法的概述

4.2优化配置实例

4.3配置方案对比与分析

4.4本章小结

第五章 基于MATLAB语言开发的结构模态测点优化配置软件

5.1 软件界面设计概述

5.2 窗口界面的实现

5.3 软件功能

5.4 本章小结

第六章 测点优化方法在GARTEUR飞机模态试验中的应用

6.1 GARTEUR飞机模态试验简介

6.2 GARTEUR飞机模态试验采用的仪器及分析软件

6.3 GARTEUR飞机模态试验

6.4本章小结

第七章 总结与展望

7.1 本文主要工作总结

7.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文