时域对数衰减率识别阻尼不靠谱

sunrisezg

最近做了一个小试验，近似为单自由度结构的自由衰减振动，然后想由衰减的时域曲线采用对数衰减率来识别阻尼，结果大失所望，取不同的分析时长，得到的阻尼比差别很大。在这里给大家提个醒，这种方法不是很准，还不如半功率带宽方法。如果有可能，还是其他可靠的方法，如果小波分析等。
有时间我把数据传和分析结果传上来给大家看一下。

飞熊入梦

非常有兴趣，最近也在纠结大阻尼结构的阻尼比识别。

汗血宝牛

谢谢提醒,学习了.

wytstar

时域法还是比较准的，前提是你的信号比较好，是一个单频的衰减信号。
如果不满足这个条件，时域法就不要算了。

即使对于一个单频信号，也有注意很多细节：
1）信号是否存在直流偏移量；如果有偏移，对分析结果会有影响。
2）多收取几个峰值，看一下规律。前面的峰值和后面的峰值，分析结果也会不同。

由于阻尼的非线性，即使同一个衰减，取前一段数据和后一段数据，分析结果是可能不一样的。

但是如果你的信号比较好，误差可以控制在一定范围内。

欧阳中华

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    什么方法都是有适用条件的，wytstar说得比较清楚，希望感兴趣的多多斟酌. . . .

westrongmc

wytstar 发表于 2013-2-22 18:21

                               
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时域法还是比较准的，前提是你的信号比较好，是一个单频的衰减信号。
如果不满足这个条件，时域法就不要算 ...

用衰减波形求阻尼可以通过半个周期的相邻两个振幅绝对值之比，
或经过一个周期的两个同方向相邻振幅之比，这两种基准方式进行计算。


通常以相隔半个周期的相邻两个振幅绝对值求和之比为基准来计算的较多。

在实际阻尼波形振幅读数时，由于直流偏移的基线甚难处理，阻尼较大时，
如果按照整周期取波峰（或波谷）值之比，基线差一点，就相差很大。

所以往往取半个周期的两个相邻波峰、波谷绝对值求和之比，
即，假设相邻半周期对应的波峰、波谷的一系列绝对值为  ...，|A_k|，|A_k+1|，|A_k+2|，...，
则减幅系数=（|A_k|+|A_k+1|）/(|A_k+1|+|A_k+2|)，
这样实际阻尼波形读取数值就大为方便，因为不受基线影响（直流偏移量求和时，抵消了），
求得阻尼比也更加正确。

当然，取整周期 和 取半周期 的公式 稍有差异，不赘述。

另外，减幅系数公式推导时，是按照粘性阻尼假设。
由于阻尼机理的复杂性，楼主的结构是否符合粘性阻尼假设？还未可知呢。

ChaChing

期待楼主把数据和分析结果与大家分享! 等待学习下

水平/时间有限, 仅说说个人知道的
半功率带宽法是否比对数衰减法準确!? 真的很难说, 如同楼上几位高手所说, 不同方法各有其限制及适用性
不过工程实用上, 好像经常使用对数衰减法, 我想或许是比较直觉快速吧!
另一可能是很多应用是比较关心系统是否稳定而已, 其量值仅是给工程师一个参考, 毕竟量测也是存有某程度的误差
BTW, 记得也曾经写过matlab去拟合时域数据, 应该也是一种途径

zswseu

本来想说什么，楼上大师都说了。
我更倾向于7楼的说法。
很多时候，对于小阻尼，半功率带宽法从原理上，误差就很大。
对数衰减法放之四海而皆准。

caijianhong

都是专家呀。

rogen

幅值对阻尼的影响也不可小视，前段数据识别的结果和后端数据识别的结果不一致，可以考虑这方法的原因。