基于联合MT-JBDQR正则化的结构载荷识别与响应重构
殷红
王盛
彭珍瑞
兰州交通大学 机电工程学院,兰州 730070
摘要：针对载荷识别与响应重构存在传递矩阵病态性和噪声鲁棒性差的问题,提出一种结合改进截断随机奇异值分解(Modified Truncated Randomized Singular Value Decomposition,MTRSVD)与联合双对角化QR分解(Joint Bidiagonalization QR,JBDQR)的联合正则化方法MT-JBDQR,通过改善矩阵病态性,降低测量噪声对识别结果的影响,实现仅借助有限测量信息识别未知载荷并重构未测量位置处的响应.首先,推导结构动力学方程并建立状态空间模型和传递矩阵,得到载荷识别与响应重构方程.其次,采用MTRSVD预处理传递矩阵,通过随机投影技术降低矩阵维度,结合自适应截断准则保留主要特征信息,改善传递矩阵病态性并降低测量噪声的影响.再次,引入JBDQR算法进行载荷识别,通过联合双对角化过程进行迭代正则化求解未知载荷,并结合待重构位置的传递矩阵重构未测量位置的响应.最后,通过3 kW小型风力机叶片数值算例和简支梁试验算例验证所提方法的有效性.结果表明:所提方法在15%的噪声等级下仍能有效实现载荷识别,并重构未测量位置的响应.
关键词：载荷识别响应重构联合正则化不适定性传递矩阵
分类号：TH113.1(机械学（机械设计基础理论）)
论文发表日期：2025-12-30
在线出版日期：2026-02-02（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 85-93 )
英文信息