基于VMD的水电站厂房结构模态参数识别研究
2021-12-28方国富黄文龙王海军郭飞飞
海河水利 2021年6期
方国富,黄文龙,王海军,郭飞飞
(1.福建厦门抽水蓄能有限公司,福建 厦门 361000;2.天津大学建筑工程学院,天津 300350)
为了满足我国对可再生能源发展的需求,近年来水电开发得到了快速发展,兴建了一大批大型的常规电站和抽水蓄能电站。机组的单机容量已经突破了百万千瓦,并在白鹤滩水电站得到了应用。所带来的问题是机组、厂房结构的运行安全问题更加突显。进行厂房结构动力安全评估需要获得结构准确的模态参数。因此,如何准确获取厂房结构精确的模态参数,对水电站厂房的智能化运行监测、安全评估等非常重要。
近20 a 来,结构模态参数识别领域的研究无论是理论方面还是应用方面都得到了长足发展。国内外学者开展了广泛的研究。Lawrence 等[1]提出了一种利用拉普拉斯小波将信号分解模态参数的估计方法,并应用于飞机机翼动力响应分析,效果良好。吕志民等[2]采用非线性模型和小波变换方法组合,成功地识别了水轮机轴系的模态参数。张志宜等[3]提出了一种基于Gabor 变换的模态参数识别方法。吴长智等[4]提出了一种基于模糊优化的信号非线性参数识别方法,准确地识别出了结构的模态参数。Dragomiretskiy K和Zosso D[5]2014年提出了变分模态分解方法(VMD),该方法可将一输入信号分解成多个变分模态分量,各分量围绕中心频率并且各变分模量具有稀疏性[6-9],同时该方法具有良好的抗噪性能和抗模态混叠性能。水电站厂房结构包括各种孔洞、板梁体系,空间结构复杂,引起振动的振源包括水力、机械、电磁等,荷载繁多,因此对水电站厂房结构进行模态识别,噪声、模态混叠难以避免。……
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