结合区间分析和去噪正则化的载荷识别与结构响应重构.pdfVIP

2025年2月机

械

科

学

与

技

术February2025

第44卷第2期Mechanical

Science

and

Technology

for

Aerospace

EngineeringVol.

44No.

2

石咏荷，殷红，彭珍瑞,

等.

结合区间分析和去噪正则化的载荷识别与结构响应重构[J].

机械科学与技术，2025，44（2）：236-247

结合区间分析和去噪正则化的

载荷识别与结构响应重构

石咏荷，殷红，彭珍瑞，史鹏程，王增辉11112

（1.

兰州交通大学

机电工程学院，兰州730070；2.

西安交通大学

机械工程学院，西安710049）

摘要：针对结构响应重构中载荷难以获得以及测量响应存在不确定性的问题，提出了一种结合区间

分析和去噪正则化的载荷识别与结构响应重构方法。基于状态空间模型推导结构动态响应及外载

荷的重构方程；引入小波变换阈值法对测量响应进行去噪处理，并采用灰色数学方法对去噪后的测

量响应进行区间估计，求得响应的区间中值与半径以描述测量响应的不确定性；借助Tikhonov正则

化处理载荷识别中的不适定问题，从而反演外载荷的估计区间，后用于实现结构的区间响应重构。

验证结果表明，该方法能够充分考虑测量数据的不确定性，有效估计载荷及结构响应的不确定性区间。

关键词：响应重构；载荷识别；去噪正则化；测量不确定性；区间分析

中图分类号：TH113文献标志码：A

DOI：10.13433/ki.1003-8728文章编号：1003-8728（2025）02-0236-12

ForceIdentificationandStructuralResponseReconstructionCombining

DenoisingRegularizationandIntervalAnalysis

11112

SHI

Yonghe，YIN

Hong，PENG

Zhenrui，SHI

Pengcheng，WANG

Zenghui

(1.

School

of

Mechanical

Engineering,

Lanzhou

Jiaotong

University,

Lanzhou

730070,

China；

2.

School

of

Mechanical

Engineering,

Xian

Jiaotong

University,

Xian

710049,

China)

Abstract：Aiming

at

the

problems

that

the

load

is

difficult

to

obtain

and

the

measurement

responses

include

uncertainties

in

the

structural

response

reconstruction,

a

load

identification

and

structural

response

reconstruction

method

combining

the

denoising

regularization

and

the

interval

analysis

is

proposed.

Firstly,

the

reconstruction

equations

for

structural

dynamic

response

and

external

load

are

derived

on

the

basis

of

the

state

space

model.