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基于恒位移测试的转子系统非线性支承刚度参数辨识研究汇报人：2024-01-15REPORTING2023WORKSUMMARY

目录CATALOGUE引言恒位移测试原理及实验设计转子系统非线性支承刚度模型建立基于恒位移测试的参数辨识方法实验验证与结果分析结论与展望

PART01引言

转子系统在工程中广泛应用转子系统是许多工程领域中的核心部件，如航空航天、能源、交通等，其性能直接影响整个系统的安全性和稳定性。非线性支承刚度对转子系统性能的影响非线性支承刚度是转子系统中的重要参数，它描述了支承部件在受力时的变形特性。非线性支承刚度的存在会对转子系统的振动、稳定性和寿命等方面产生显著影响。恒位移测试在参数辨识中的优势恒位移测试是一种通过施加恒定位移来测量系统响应的方法，具有操作简便、精度高、可重复性好等优点。在转子系统非线性支承刚度参数辨识中，恒位移测试可以提供准确的数据支持，有助于深入理解系统的动态特性和优化设计。研究背景和意义

目前，国内外学者在转子系统非线性支承刚度参数辨识方面已经开展了大量研究工作，提出了多种辨识方法和算法，如最小二乘法、遗传算法、神经网络等。这些方法在不同程度上提高了参数辨识的精度和效率。国内外研究现状随着计算机技术和人工智能的不断发展，未来转子系统非线性支承刚度参数辨识研究将更加注重智能化和自动化。例如，利用深度学习技术处理大量实验数据以提取有用特征；借助优化算法提高参数辨识的效率和准确性；采用高性能计算机进行大规模数值模拟以验证理论模型等。发展趋势国内外研究现状及发展趋势

研究目的本文旨在通过恒位移测试方法，对转子系统非线性支承刚度参数进行准确辨识，为转子系统的优化设计、故障诊断和性能提升提供理论支持和实践指导。要点一要点二研究内容首先，建立转子系统非线性支承刚度的理论模型，分析其对系统动态特性的影响；其次，设计并实施恒位移测试实验，获取系统在不同位移下的响应数据；接着，利用适当的参数辨识方法和算法对实验数据进行处理和分析，得到非线性支承刚度的准确值；最后，通过数值模拟和实验验证相结合的方式对所提出的辨识方法和结果进行验证和评估。本文研究目的和内容

PART02恒位移测试原理及实验设计

恒位移测试定义恒位移测试是一种通过施加恒定位移激励并测量系统响应，从而辨识结构非线性特性的实验方法。原理阐述在恒位移测试中，通过精密位移控制装置对转子系统施加恒定位移激励，同时测量系统的动态响应（如振动、位移等）。通过分析激励与响应之间的关系，可以辨识出转子系统的非线性支承刚度参数。恒位移测试原理介绍

恒位移测试实验装置主要包括位移控制系统、数据采集系统、转子实验台等部分。装置组成在实验装置设计与搭建过程中，需要解决的关键技术包括高精度位移控制、高灵敏度数据采集、实验台减振降噪等。关键技术实验装置设计与搭建

数据采集利用高精度传感器和数据采集系统，实时采集转子系统的动态响应数据，如振动加速度、位移等。数据处理对采集到的数据进行预处理（如滤波、去噪等），然后利用参数辨识算法对非线性支承刚度参数进行辨识。常用的辨识算法包括最小二乘法、遗传算法、神经网络等。数据采集与处理流程

PART03转子系统非线性支承刚度模型建立

转子系统结构特点分析转子结构分析转子的结构特点，包括转子的形状、尺寸、质量分布等，为后续建模提供基础数据。支承结构研究支承结构的类型、刚度特性和阻尼特性，分析其对转子系统动态性能的影响。连接方式探讨转子与支承结构之间的连接方式，如固定连接、弹性连接等，以及连接刚度对系统动态性能的影响。

根据支承结构的非线性刚度特性，建立相应的数学模型，如分段线性模型、多项式模型等。非线性刚度模型模型参数确定模型验证通过试验或仿真手段获取非线性刚度模型的参数，如刚度系数、阻尼系数等。将所建模型与试验结果进行对比验证，确保模型的准确性和可靠性。030201非线性支承刚度模型构建

通过设计恒位移测试试验，获取转子系统在不同位移下的支承反力数据，进而确定非线性刚度模型的参数。试验法利用优化算法对试验数据进行拟合，得到最优的模型参数，使得模型预测结果与试验结果最为接近。优化算法通过建立转子系统的有限元模型或集中质量模型，进行数值仿真分析，获取非线性刚度模型的参数。仿真法模型参数确定方法

PART04基于恒位移测试的参数辨识方法

通过施加恒定的位移激励，测量转子系统在不同位移下的响应，从而获取非线性支承刚度参数。恒位移测试原理确定转子系统非线性支承刚度模型中的未知参数，以便准确预测和控制系统行为。参数辨识目的基于最小二乘法和基于智能优化算法是两种常用的参数辨识方法。辨识方法分类参数辨识方法概述

最小二乘法原理通过最小化测量数据与模型预测值之间的残差平方和，来估计模型参数。辨识步骤构建非线性支承刚度模型，施加恒位移激励并测量响