指数型阻尼模型复模态更新及阻尼矩阵识别
2021-04-02汪梦甫肖诗颖
湖南大学学报(自然科学版) 2021年3期
汪梦甫,肖诗颖
(湖南大学土木工程学院,湖南长沙 410082)
实际工程中振动的发生通常不可避免,因此研究者们广泛关注于如何通过结构耗能(即阻尼)来进行结构减振.但阻尼不能直接测量得到,而是根据假设的阻尼模型在宏观上近似地表达,因此对阻尼模型的假设很大程度上影响着结构动力分析的准确性和可靠性[1].由于经典粘滞阻尼模型自身存在不足,为了满足工程界日益复杂的工程材料和结构的需要,研究者们近年来提出了一些新的阻尼模型,最早由Biot[2]提出的卷积型非粘滞阻尼模型就是其中的一种.该模型假设阻尼力不仅依赖于瞬时速度,而且与速度的时间历程相关,数学表述为质点速度与核函数的卷积[3].在Woodhouse、Adhikari等人[4-5]的进一步发展下,卷积型非粘滞阻尼模型多年来得到了不同领域动力分析的研究和应用.其中,作为卷积型阻尼模型的一个特例,指数阻尼模型在数学计算上较为简单,且能够更加合理地表述阻尼的物理本质,因此本文选择对指数阻尼模型进行研究.
结构系统的参数识别作为现代结构动力学问题的反问题之一,可以根据模态试验并结合理论分析来处理实际工程中的振动问题[6-8].然而此过程中,对阻尼矩阵的预估是难点,并且通常结构阻尼值由经验确定,并假定结构各阶模态阻尼比相同,这与实际情况不符[8],因此有必要对结构阻尼的识别进行研究.但目前的阻尼识别方法一般针对粘滞阻尼……
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