基于模态分析理论的结合部动刚度辨识

基于模态分析理论的结合部动刚度辨识
模态分析是工程中使用最广泛的一种分析方法，与普通的机械故障诊断方法相比，它具有成本低、速度快、精确度高等优点。

其缺点是由于需要知道系统的结构，这就要求我们首先要建立起故障模型，如果没有足够精确的数学模型，将导致该方法无法使用。

另外，如果我们仅仅依赖试验测量的方法，不但会消耗大量的时间和费用，而且还很难实现故障的预测和诊断。

而在我国现有的研究体系下，常规的故障诊断多为针对某个故障单独进行的分析和处理，并且过去的分析方法也主要以单元组成的静力学分析为主，并且所采用的分析软件也局限于MATLAB、 TP等几个单一功能的程序，因此不适合针对各种结构形式和系统特性的结合部位故障进行辨识。

2.人类对于地球系统的认识，已经从单纯的开发利用，转向注重保护、持续发展，人类面临着越来越多的资源、环境、生态等挑战。

为了避免不可挽回的灾难发生，必须加强研究，减少甚至杜绝人类活动带来的负面影响。

然而，由于工业化进程的加快，人类正日益依赖资源的消耗来维持其经济增长，造成自然界平衡被打破，一些地区已经出现了人类无法承受的环境退化问题，土壤侵蚀、水土流失、沙尘暴等频繁发生，地质灾害也十分严重。

而如何根据结合部特点，做好地质灾害监测，提高地质灾害预警水平成为一个新的课题。

目前，虽然我国对地质灾害的研究较多，但还存在诸多不足。

因此，亟待新型技术的支持。

模态分析有效解决了传统机械故障诊断方法只能识别单一刚度
类型的问题，对动态工况条件下的机械结构状态及故障行为具有一定的研究价值，同时为地质灾害的预测预报提供了有力的手段。

本文在借鉴国内外相关研究成果的基础上，根据地质灾害监测数据的特征，构建了基于结合部模态分析的地质灾害监测预警系统。

该系统由结合部信息数据库、结合部辨识模型、结合部判断模型三部分组成。

其中，结合部信息数据库包含了结合部类型信息、结合部灾情信息和隐患信息；结合部辨识模型主要是根据输入的监测数据以及已有的参数集，自动识别出结合部的类型；结合部判断模型则综合考虑了输入的数据以及模型参数，完成结合部的辨识和评价。