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申请/专利权人：广东省科学院智能制造研究所;北京科技大学顺德创新学院

摘要：本发明公开一种基于频率响应函数互易性的动态载荷识别方法，先在测量对象中选定多个测量位置并安装加速度传感器，然后在测量对象运行状态下采集运行响应加速度信号，得到运行响应加速度向量；接着在运行载荷作用点安装加速度传感器，在测量对象不运行的状态下，对运行响应加速度的测量位置施加激振力，测量运行载荷作用点的加速度，计算获得频率响应函数；求解关于运行动态载荷的方程，得到运行动态载荷向量。本发明方法无需在运行载荷作用点施加激振力，主要是利用频率响应函数的互易性，通过在运行响应加速度测量位置施加激振力，在运行载荷作用点采集振动响应，然后计算两点之间的频率响应函数，解决了频率响应函数测试困难的问题。

主权项：1.一种基于频率响应函数互易性的动态载荷识别方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在测量对象中选定多个运行时的加速度测量位置并分别安装加速度传感器；S2：在测量对象运行状态下，通过步骤S1所述的所有加速度传感器采集运行响应加速度信号，每个运行响应加速度信号都对应一个测量位置和一个测量方向；进而得到运行响应加速度向量 其中，t为时间，n为采集到的运行响应加速度信号的总个数，ai表示第i个运行响应加速度信号，i＝1,2,…,n；S3：在测量对象的运行载荷作用点安装加速度传感器；S4：在测量对象不运行的状态下，根据步骤S2中每个运行响应加速度信号的测量位置和测量方向，依次使用力锤或激振器施加激振力；其中，在第i个运行响应加速度信号ai的测量位置施加的激振力应同时满足：该激振力的作用点与ai的测量位置相同或靠近，该激振力的方向与ai的测量方向相同或相反；在激振时，同时采集激振力信号以及运行载荷作用点处的所有激振响应加速度信号，然后计算得到相应的频率响应函数；对n个运行响应加速度信号的测量位置分别完成激振后，把计算得到的频率响应函数组装成如下的频率响应函数矩阵 其中，f表示频率，m为在运行载荷作用点处所采集到的激振响应加速度信号的总个数；矩阵第i行、第j列的元素hij是在第i个运行响应加速度信号的测量位置激振时第j个激振响应加速度信号的频率响应函数，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,m，n≥m；S5：根据步骤S4中施加激振力的方向对式1进行调整，得到调整后的运行响应加速度信号向量 其中， 其中，i＝1,2,…,n；从调整后的运行响应加速度信号向量{art}中截取时长为T的信号段，并进行加窗运算，得到加窗后的运行响应加速度向量 其中，wt为窗函数；对{awt}进行离散傅里叶变换DFT，得到运行响应加速度频谱向量 其中，fs是采样频率，Cw是窗函数的幅值修正系数；S6：求解关于运行动态载荷的方程：[Hf]{Ff}＝{Af},7得到运行动态载荷向量{Ff}；{Ff}有m个元素，即 其中，Fjf是运行动态载荷的频谱，其振动方向与第j个激振响应加速度信号的测量方向相同，j＝1,2,…,m。

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