张景 张方 姜金辉

摘要： 基于分离变量法提出了一种新的识别动载荷位置及时间历程的方法，以提高载荷定位的效率。根据结构系统参数建立响应与外部载荷之间的卷积关系式并离散化;采用分离变量法将载荷位置信息从脉冲响应函数矩阵中提取出来，根据响应信息选取合适的模态;利用正则化技术对载荷识别过程中的不适定问题进行求解;结合简支梁的仿真计算和实验测试对该载荷定位方法进行验证。研究结果表明，基于分离变量法的载荷识别方法能够准确地定位结构载荷位置并识别载荷时间历程，总体误差较小，相关性系数较大。相对于传统载荷位置识别算法，分离变量法减少矩阵求逆次数，提高了载荷定位的效率。

关键词： 载荷识别; 载荷定位; 载荷重构; 分离变量法; 模态截断法

中图分类号： TB123; O327    文献标志码： A    文章编号： 1004-4523（2021）03-0584-08

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2021.03.016

引  言

载荷识别技术是一种在结构系统参数及响应已知的情况下，反向识别结构外部载荷的技术。

近年来，大量学者参与了载荷识别技术的研究，使得各种动载荷识别方法得到了快速发展。目前，关于动载荷识别方法的研究主要分为两大类：频域识别方法和时域识别方法。Bartlett 和Flannelly[1]于1979年首次将频域识别方法应用到了直升机桨毂力的识别。Hillary和Ewins[2]于1984年建立了较为系统的频域动载荷识别方法。1993年，Doyle[3]提出了一种小波模型，并利用谱分析法来识别作用于复合梁上的动载荷。频域载荷识别方法经过多年的研究已经较为成熟。……