[发明专利]一种基于磨机振动模态参数的滑动轴承刚度识别方法

摘要

本发明公开了一种基于磨机振动模态参数的滑动轴承刚度识别方法，具体的步骤为1）建立磨机整体有限元模型；2）设计试验方案；3）利用运行模态分析对模态参数识别；4）计算模态置信因子分析相关性；5）选择计算模态置信因子值大于0.7以及轴向刚体模态、径向刚体模态等作为主要的待识别模态；6）选取滑动轴承刚度作为待识别参数；7）构建目标函数；8）迭代优化；通过本发明的识别方法可以提高磨机整体计算效率以及模型精度，使模型更接近实际结构，准确油膜刚度的识别有利于后期基于模型的响应计算、预测及损伤识别。

主权项

一种基于磨机振动模态参数的滑动轴承刚度识别方法，其特征在于，具体步骤如下：1)建立磨机整体有限元模型，在有限元软件中将油膜简化为多排等效弹簧单元，该单元在相应柱坐标下有切向、轴向三个方向的刚度值；2)设计试验方案：运用加速度传感器测得磨机振动信号，将信号输入到OROS数据采集仪，最后传至计算机并记录；3)模态参数识别：利用运行模态分析，即OperationalModal Analysis，OMA的方法对试验结果进行识别、处理，将所得的时域信号转换为频域信号，再利用OMA方法识别磨机主要模态参数，可得到各阶模态的频率、振型和模态阻尼比；4)分析相关性：计算模态置信因子，即ModalAssurance Criterion，MAC分析有限元模型与试验模态振型的相关性，计算公式如式(1)所示：MACij=|({φie})T({φjs})|2({φie})T({φis})({φje})T({φjs})---(1)]]>式中分别表示试验模型的第i阶振型和计算模型的第j阶振型；5)选取待识别模态；根据步骤(4)中的相关性计算结果，选择其中MAC值大于0.7以及轴向刚体模态、径向刚体模态等作为主要的待识别模态；6)选取识别参数：选取滑动轴承刚度作为待识别参数；7)构建目标函数：以实测的模态为基准，其中包括实测的频率和振型，以模态频率残差作为目标函数；8)迭代优化：以试验测试的结果为标准，以目标函数值最小为目的进行迭代计算，最终可得到滑动轴承的刚度值；若无法收敛，则调整参数取值，重新进行模型的模态计算。