张建伟，江　琦，朱良欢，王　涛，郭　佳（华北水利水电大学水利学院，郑州 450011）



基于改进HHT的泵站管道工作模态辨识

张建伟，江琦，朱良欢，王涛，郭佳
（华北水利水电大学水利学院，郑州 450011）

摘要：为提高管道工作模态辨识精度，在希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang Transform，HHT）辨识基础上，发展奇异值分解（singular value decomposition，SVD）和经验模态分解（empirical mode decomposition，EMD）联合滤波技术与HHT时频域辨识结合的模态辨识方法。SVD-EMD联合滤除结构振动信号中的强噪声，凸显结构振动特性，有效避免了后期HHT参数辨识过程中虚假模态干扰，提高辨识精度和准确性。将该方法应用于景泰二期工程3泵站2管道的模态参数辨识问题中，建立该管道有限元模型并计算其结构动力特性。对比该文方法辨识结果、随机子空间辨识结果与有限元计算结果，该文方法辨识结果稍小于随机子空间辨识结果，与有限元计算结果更接近，其最大辨识误差为3.6%。研究表明，该方法能准确辨识管道频率，且有效降低管道结构背景强噪声。该研究可为管道安全运行和在线健康监测提供参考。

关键词：振动；有限元法；信号分析；泵站管道；供水；模态参数辨识

张建伟，江琦，朱良欢，王涛，郭佳. 基于改进HHT的泵站管道工作模态辨识[J]. 农业工程学报，2016，32（2）：71－76.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.02.011http://www.tcsae.org

Zhang Jianwei， Jiang Qi， Zhu Lianghuan， Wang Tao， Guo Jia. Modal parameter identification for pipeline of pumping station based on improved Hilbert-Huang transform[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering （Transactions of the CSAE）， 2016， 32（2）: 71－76. （in Chinese with English abstract）doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.02.011 http://www.tcsae.org

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压力管道在水利、农业、工业等领域的输水输气中广泛应用，特点是规模大、运行时间长，因此管道安全稳定运行尤为重要。振动对于管道是交变动荷载，长期的振动会引起管道和支吊架材料的疲劳破坏，影响与管道相连设备的安全运行[1-3]。……