噪声与振动控制 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (3): 76-82.

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噪声影响下工程结构模态参数识别精度提升方法

任杰   

  1. ( 中铁十一局集团第五工程有限公司,重庆400037 )
  • 收稿日期:2025-01-02 修回日期:2025-03-29 出版日期:2026-06-18 发布日期:2026-06-10

Modal Parameters Identification Precision Improvement Method for Engineering Structures under the Influence of Noise

  • Received:2025-01-02 Revised:2025-03-29 Online:2026-06-18 Published:2026-06-10

摘要: 针对最小二乘复频域法(Poly-reference Least Squares Complex Frequency Domain Method,PolyMAX)在工程结构模态参数识别问题中所存在的噪声影响问题,提出一种基于极值点瞬时谱的功率谱估计方法,并以此为基础,构建一种噪声影响下工程结构模态参数识别精度提升方法。首先,基于结构参考测点的动态响应,得到各极值点对应的时刻;然后,计算各极值点处的瞬时功率谱密度函数,并计算其均值,得到均值功率谱密度函数;最后,将该均值功率谱密度函数应用于PolyMAX方法,结合稳定图和聚类分析,提取工程结构的模态参数。所提方法能够有效削弱噪声对模态参数识别的不利影响,提升噪声影响下的工程结构模态参数识别的精度。采用一个数值算例和平面框架实验进行验证,数值算例结果表明,在50 %的高噪声水平下,提出方法的两阶模态阻尼比识别精度较传统PolyMAX方法提升6.83 %和6 %;实验研究结果表明,采用提出方法所识别的阻尼更接近于脉冲激励下的阻尼值。

关键词: 声学, 模态参数识别, 环境激励, 噪声影响, 瞬时谱, PolyMAX方法