[发明专利]一种基于拉索振动频谱分析的基频优化方法

权利要求书

1.一种基于拉索振动频谱分析的基频优化方法，其特征是，包括如下步骤：

获取拉索的理论基频；

采集拉索振动原始数据；

对拉索振动原始数据进行功率谱分析，获取拉索振动功率谱频域数据；

基于理论基频对拉索振动功率谱频域数据进行频谱分析，获取拉索的实测基频；

基于理论基频对拉索振动功率谱频域数据进行频率分析，获取拉索的实测基频，包括：

提取理论基频所对应的预设阶次频率，所述预设阶次频率不少于两个；

基于预设阶次频率和理论基频在拉索振动功率谱频域数据中截取频率区间，所述频率区间不少于两个；

对每个频率区间分别进行拉索频谱分析，提取频率区间内功率谱密度峰值所对应的频率，作为峰值频率；

各峰值频率分别除以其所处频率区间对应预设阶次频率的阶次，构成基频数组；

提取基频数组中最接近理论基频的元素，作为拉索的实测基频；

所述预设阶次频率，其表达式如下：

，

式中，为预设阶次频率，为理论基频；

基于预设阶次频率和理论基频在拉索振动功率谱频域数据中截取的频率区间，其表达式如下：

；

所述基频数组，其表达式如下：

，

式中，为基频数组，为峰值频率；

所述实测基频，其表达式如下：

，

其中，；

式中，为拉索的实测基频，N为实测基频对应的阶次，为理论基频，为基频数组中元素与理论基频差值的绝对值所构成的数组。

2.根据权利要求1所述的基于拉索振动频谱分析的基频优化方法，其特征是，获取拉索的理论基频，包括：

检测获取成桥索力和索力系数；

根据成桥索力和索力系数，计算获取拉索的理论基频。

3.根据权利要求2所述的基于拉索振动频谱分析的基频优化方法，其特征是，根据成桥索力和索力系数，计算获取拉索的理论基频，包括：基于弦理论频率法计算获取拉索的理论基频，其计算公式如下：

；

式中，为拉索的理论基频，为成桥索力，K为索力系数。

4.根据权利要求1所述的基于拉索振动频谱分析的基频优化方法，其特征是，所述拉索振动原始数据的采集数量大于10²×F，式中，F为拉索振动原始数据的采样频率。

5.根据权利要求1所述的基于拉索振动频谱分析的基频优化方法，其特征是，功率谱分析的频率范围为［0，F/2］Hz，式中，F为拉索振动原始数据的采样频率。

6.根据权利要求1所述的基于拉索振动频谱分析的基频优化方法，其特征是，所述预设阶次频率为理论基频所对应的前M阶频率。

7.根据权利要求6所述的基于拉索振动频谱分析的基频优化方法，其特征是，M＝7。