A new wavelet-based method for determination of mode shapes: Experimental Results

توضیحات

ABSTRACT

In this article a new method is proposed to determine the mode shapes of linear dynamic systems from the results of wavelet analysis. A  previously proposed method based on a modified Morlet wavelet function with an adjusting parameter is used to identify the natural  frequencies and damping ratios of system. The mode shapes are obtained from the time signal of responses and the extracted natural  frequencies from wavelet transform of response signals. The method is applied to a steel real beam excited by an impact force. It is shown that the extracted mode shapes are not scaled. Therefore, the mass change method is used for scaling of the mode shapes.

INTRODUCTION

Estimation of the modal parameters in terms of natural frequencies, damping coefficients and mode shapes from experimental data is a  fundamental problem in structural dynamics. The modal parameter identification methods may be categorized in to Single Degree Of Freedom (SDOF) methods and Multi Degrees Of Freedom (MDOF) methods. Pick peaking method, circle fit method and line fit method are the classical methods for modal parameter identification . The recent method of three point finite difference method gives more accurate results compared to the traditional methods. Least square complex exponential method , poly-reference time domain method , Ibrahim time domain method , automated parameter identification and order reduction for discrete time series  are among the MDOF methods for modal parameter  determination  The basis of most of these methods is Fourier analysis which transforms the time data to the frequency data. However, Fourier analysis cannot determine the modal parameters accurately in the noisy environments. Some methods consist of pre-filtering of the input signals can improve the results. Moreover, close modes may hardly be identified using the techniques based on the Fourier analysis. Recently, wavelet analysis has attracted researchers in applied physics and engineering as well as the other branches of science due to its powerful capability in analyzing a signal  In contrast to the Fourier transform which has a uniform resolution in frequency domain, the wavelet transform has the property of double resolution in both the time and frequency domain.

چکیده

در این مقاله روش جدیدی برای تعیین شکل حالت های سیستم های دینامیکی خطی از نتایج تحلیل موجک ارائه شده است. یک روش قبلا پیشنهاد شده بر اساس یک موجک اصلاح مورله با پارامتر تنظیم برای شناسایی فرکانس های طبیعی و نسبت سقوط سیستم استفاده شده است. اشکال حالت از سیگنال زمان پاسخ ها و فرکانس های طبیعی استخراج شده از تبدیل موجک سیگنال های پاسخ بدست می آید. این روش به یک پرتو فولادی فولادی متصل می شود که بوسیله نیروی ضربه ای تحریک می شود. نشان داده شده است که اشکال حالت استخراج مقیاس پذیر نیست. بنابراین، روش تغییر جرم برای پوسته پوسته شدن شکل های حالت استفاده می شود.

مقدمه

برآورد پارامترهای مودال با توجه به فرکانس های طبیعی، ضریب دمایی و شکل حالت از داده های تجربی یک مشکل اساسی در دینامیک ساختاری است. روش های شناسایی پارامترهای مودال ممکن است به روش های تک درجه آزادی (SDOF) و چند درجه آزادی (MDOF) طبقه بندی شوند. انتخاب روش پیک، روش دایره مناسب و روش مناسب خط، روش های کلاسیک برای شناسایی پارامترهای مودال است. روش اخیر روش سه بعدی اختلاف محدود نتایج دقیقتری نسبت به روشهای سنتی ارائه می دهد. روش معکوس پیچیده ترین مربع، روش دامنه زمانی پلی مرجع، روش زمان دامنه زمان ابراهیم، ​​شناسایی پارامتر خودکار و کاهش سفارش برای سری زمانی گسسته از میان روش های MDOF برای تعیین پارامترهای مودال است. بر اساس بسیاری از این روش، تحلیل فوریه است که تبدیل داده های زمان به داده های فرکانس. با این وجود، تجزیه فوریه نمی تواند پارامترهای مدال را دقیقا در محیط های پر سر و صدا تعیین کند. برخی از روش های پیش فیلتر کردن سیگنال های ورودی می تواند نتایج را بهبود بخشد. علاوه بر این، حالت های نزدیک به سختی می تواند با استفاده از تکنیک های مبتنی بر تجزیه و تحلیل فوریه شناسایی شود. به تازگی تحلیل موجک پژوهشگران را در فیزیک کاربردی و مهندسی و دیگر شاخه های علم به دلیل توانایی قدرتمند آن در تجزیه و تحلیل یک سیگنال جذب کرده است. در مقایسه با تبدیل فوریه که یک وضوح یکنواخت در دامنه فرکانس دارد، تبدیل موجک دارای ویژگی از رزولوشن دوگانه در حوزه زمان و فرکانس.

Year: 2011

Publisher : Sixth National Congress on Civil Engineering

By : M. R. Ashory , M. Jaafari , M. M. Khatibi , A. Malekjafarian

File Information: English Language/ 8 Page / size: 833 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1390

ناشر : ششمين كنـگره ملي مهندسی عمـران

کاری از : آشوری -م جعفری -م خطیبی – مالک جعفریان

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 8 صفحه / حجم : KB 833

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود