[发明专利]紊流激励条件下的风洞颤振试验颤振边界预测方法

摘要

本发明公开了一种紊流激励条件下风洞颤振试验中的颤振边界预测方法，首先采集风洞试验过程中典型测点处的时域响应信号，对所得信号进行趋势去除与平滑前处理，对处理后的紊流响应数据进行自相关处理，作为系统的冲激响应并进行带通滤波，滤波所选频率由模型地面共振试验所测得的危险模态频率确定；其次对处理得到的含噪冲激响应做谱分析并进行模态参数识别，采用抗噪性能较强的MPM（matrixpencilmethod）方法识别各阶模态参数；最后按照数据采集时的不同风速将各阶模态的频率与阻尼比进行排列，采用直线拟合与多项式拟合相结合的方式外推颤振边界。该发明能够预测紊流激励条件下的颤振边界，改善传统的颤振判断方法，有助于提高试验的准确性与安全性。

主权项

一种紊流激励条件下的风洞颤振试验颤振边界预测方法，其特征在于：其包括如下步骤（1）选取模型的弯与扭模态的测点位置粘贴传感器，在某个吹风风速下实时采集各点响应；（2）在步骤（1）的吹风风速下，对所测响应进行趋势去除与平滑处理预处理；（3）将每个测量通道预处理后的紊流响应信号做自相关处理；（4）结合地面共振试验各阶模态的频率，将步骤（3）所得的各测点的自由衰减响应做频域变换并进行滤波以去除各测点所含模态之外的频域信息；（5）采用模态参数识别矩阵束方法识别步骤（4）所得的各测点滤波后所得响应的各模态频率与阻尼比参数；（6）在每个吹风风速下记录步骤（5）所得各模态参数，做出每阶模态阻尼比相对于风速的变化曲线，进行曲线拟合并外推阻尼比降为0的风速作为此刻测量风速下的预测边界点，并指导下一步风速的加载量；（7）每个吹风速度下根据步骤（6）所预测的边界风速适当的选择风速进行加载，重复步骤（2）—（6），更新步骤（6）中的拟合曲线并外推新的预测点，直到当前风速与预测风速趋于一致，即判定颤振临界点。