具有刚度非线性的结构系统阻尼参数测试

机械结构系统中存在大量的结构,其固有频率会随着激振力幅的不同而改变,称之为刚度非线性结构,例如螺栓法兰联接结构、涂层复合结构等。由于存在刚度非线性,经典的半功率带宽法无法准确辨识这些结构的阻尼参数。本文在修正经典半功率带宽法的基础上,提出了一种适用于弱刚度及强刚度非线性系统的阻尼辨识方法,称为频域带宽法。首先,基于刚度非线性结构系统的运动方程,分别推导了弱刚度非线性及强刚度非线性系统的阻尼辨识公式。进一步,提出了基于频域带宽法测试具有刚度非线性结构系统的阻尼参数的方法及流程,并讨论了扫频方向、扫频速度对测试结果的影响。最后,以具有软式非线性特征的硬涂层薄板为对象进行实例研究,获得了该薄板不同激励幅度下的阻尼参数。本文的研究可为精确建立类似结构的动力学响应分析模型提供参考。