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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

15. System Identification of Jointed Structures: Nonlinear Modal Testing Vs. State-Space Model Identification

verfasst von : Maren Scheel, Gleb Kleyman, Ali Tatar, Matthew R. W. Brake, Simon Peter, Jean-Philippe Noël, Matthew S. Allen, Malte Krack

Erschienen in: Nonlinear Dynamics, Volume 1

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Two approaches for experimental identification of the nonlinear dynamical characteristics of jointed structures are investigated, (a) Nonlinear Modal Testing, (b) State-Space Model Identification. Both require only minimal a priori knowledge of the specimen. For method (a), the definition of nonlinear modes as periodic motions is used, in its generalized formulation recently proposed for nonconservative systems. The theoretically required negative damping compensating the frictional dissipation is experimentally realized by properly controlled excitation. This permits the extraction of modal frequencies, damping ratios and vibrational deflection shapes as a function of the vibration level. For method (b), a state-space model with multivariate polynomial nonlinear terms is identified from the vibration response to a properly designed excitation signal. Both methods are applied to a structure with bolted joints. The quality of the extracted modal and state-space models, respectively, is assessed by comparing model-based predictions of the forced vibration response to reference measurements.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Brake, M.R.W.: The Mechanics of Jointed Structures. Springer, Cham (2018)CrossRef Brake, M.R.W.: The Mechanics of Jointed Structures. Springer, Cham (2018)CrossRef
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Zurück zum Zitat Noël, J.-P., Kerschen, G.: Nonlinear system identification in structural dynamics: 10 more years of progress. Mech. Syst. Signal Process. 83, 2–35 (2017)CrossRef Noël, J.-P., Kerschen, G.: Nonlinear system identification in structural dynamics: 10 more years of progress. Mech. Syst. Signal Process. 83, 2–35 (2017)CrossRef
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Zurück zum Zitat Krack, M.: Nonlinear modal analysis of nonconservative systems: extension of the periodic motion concept. Comput. Struct. 154, 59–71 (2015)CrossRef Krack, M.: Nonlinear modal analysis of nonconservative systems: extension of the periodic motion concept. Comput. Struct. 154, 59–71 (2015)CrossRef
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Zurück zum Zitat Noël, J.-P., Esfahani, A., Kerschen, G., Schoukens, J.: A nonlinear state-space approach to hysteresis identification. Mech. Syst. Signal Process. 84, 171–1847 (2017)CrossRef Noël, J.-P., Esfahani, A., Kerschen, G., Schoukens, J.: A nonlinear state-space approach to hysteresis identification. Mech. Syst. Signal Process. 84, 171–1847 (2017)CrossRef
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Zurück zum Zitat Scheel, M., Peter, S., Leine, R.I., Krack, M.: A phase resonance approach for modal testing of structures with nonlinear dissipation. J. Sound Vib. (2018) (submitted) Scheel, M., Peter, S., Leine, R.I., Krack, M.: A phase resonance approach for modal testing of structures with nonlinear dissipation. J. Sound Vib. (2018) (submitted)
6.
Zurück zum Zitat Brake, M.R.W., Reuss, P., Segalman, D.J., Gaul, L.: Variability and repeatability of jointed structures with frictional interfaces. In: Allen, M. (ed.) Dynamics of Coupled Structures, vol. 1, pp. 245–252. Springer, Cham (2014)CrossRef Brake, M.R.W., Reuss, P., Segalman, D.J., Gaul, L.: Variability and repeatability of jointed structures with frictional interfaces. In: Allen, M. (ed.) Dynamics of Coupled Structures, vol. 1, pp. 245–252. Springer, Cham (2014)CrossRef
Metadaten
Titel
System Identification of Jointed Structures: Nonlinear Modal Testing Vs. State-Space Model Identification
verfasst von
Maren Scheel
Gleb Kleyman
Ali Tatar
Matthew R. W. Brake
Simon Peter
Jean-Philippe Noël
Matthew S. Allen
Malte Krack
Copyright-Jahr
2019
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-74280-9_15

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.