基于时域正演法的载荷识别

周凤，缪炳荣，王明月，杨忠坤，陈翔宇

(西南交通大学 牵引动力国家重点实验室， 四川 成都 610031)

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随着科学技术的发展和进步，人们对于作用在实际工程结构上的载荷关注度越来越高。这是由于在工程结构设计中，需要进行结构动力响应计算、动力学优化、结构的故障分析及可靠性预测等，则需要准确获得作用在结构上的动态载荷。因此，怎样确定动载荷的数据是工程实际中急需解决的一个问题。然而，在大多数工程实际结构中，复杂结构的动载荷，比如高速列车的轮轨作用力，车辆高速运行时尾部的颤振载荷均是无法直接测量的，甚至是不可能测出的。

确定动载荷的方法主要有直接法和间接法。根据已知结构动态特性和实测响应识别作用在结构上的动载荷是确定动载荷的间接法，即载荷识别技术。近年来，国内外很多学者从事这方面的研究，也逐渐形成了一些成熟的理论。载荷识别方法主要分为频域法和时域法。频域法发展的较早，并取得了很大的进展，其主要有频响函数矩阵求逆法，频域模态坐标变换法，等效点标动法和逆虚拟激励法[1-5]等，但频域法中频响函数矩阵在共振区为病态,存在数值精度和稳定性问题。在时域内识别动态载荷的研究比频域法要晚。初良成等给出了离散系统动态载荷识别的一种新的时域分析方法，用正分析的手段求解反问题，在实测信息自由度数不少于待识别荷载自由度数的前提下，该方法克服了识别精度受测量信息数目限制的缺点[6]。……