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考虑到产品结构的复杂性及缓冲材料特性的复杂性,将包装件模型建为多模态系统,建立了一种根据系统自由响应加速度数据识别系统各模态参数的方法。首先利用改进的Prony方法识别出系统的模态数,并初步识别系统自由响应的零点及留数,并以此识别结果为迭代起点,推导出了利用结构化非线性最小范数法对自由响应数据的零点与留数进行优化的迭代方法。对蜂窝纸板-质量系统进行冲击激励实验,并记录下该系统自由响应数据,模拟结果表明,所提出的参数识别方法具有良好的精确性。
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文章编号: 1006-4710(2010)03-0336-05
包 装 系 统 的 动 态 响 应 与 模 态 参 数 识 别 方 法
朱大鹏
1,2
, 周世生
1
(1.西安理工大学 印刷包装工程学院,陕西 西安 710048; 2.兰州交通大学 交通运输学院,甘肃 兰州 730070)
摘要: 考虑到产品结构的复杂性及缓冲材料特性的复杂性,将包装件模型建为多模态系统,建立了
一种根据系统自由响应加速度数据识别系统各模态参数的方法。 首先利用改进的 Prony 方法识别
出系统的模态数,并初步识别系统自由响应的零点及留数,并以此识别结果为迭代起点,推导出了
利用结构化非线性最小范数法对自由响应数据的零点与留数进行优化的迭代方法。 对蜂窝纸板-
质量系统进行冲击激励实验,并记录下该系统自由响应数据,模拟结果表明,所提出的参数识别方
法具有良好的精确性。
关键词: 包装系统; 模态参数识别; 改进的 Prony 方法; 结构化非线性最小范数法
中图分类号: TB485畅3 文献标志码: A
.
倡栘
The Dynamic Response and the Modal Parameters Identification in Packaging System
ZHU Da-peng
1,2
, ZHOU Shi-sheng
1
(1.Faculty of Printing and Packaging Engineering, Xi摧an University of Technology,Xi摧an 710048,China;
2.School of Traffic and Transportation,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070,China)
Abstract: In considering the complexity of the product structure as well as of cushion material properties,
the package model should be constructed as the multiple model system.A modal parameters identification
method is formulated using the free response acceleration data of the packaging system.The modified Pro-
ny method is firstly used to identify the number of the order of the system modal.And then, the zeros and
residues of the system free response are initially identified, and the identified results are set as the start-
ing point of the iteration, an optimal algorithm is derived by means of the structured nonlinear total least
norm method so that the optimal system response zeros and residues are obtained.A shock excitation is
exerted on a paper honeycomb panel-mass system, and the free response acceleration data are recorded.
The simulation results indicate that the parameters identification method suggested in this paper is of good
accuracy.
Key words: packaging system; modal parameters identification; modified Prony method; structured non-
linear total least norm method
在包装 动力 学领 域,通 常忽略外 包 装,认为包
装系统由 内装产品 和 缓冲材料 两 部 分 构 成。 由 于
内装产品的复杂性及 缓冲材料特 性 的 复杂性等 原
因,使包装系统 的 响 应 也 具 有多模态 性。 因此,识
别包装系统 的各模 态参数,对 于 了 解 包 装系统、模
拟包装系统在振动和冲击环境下的响应、指导包装
设计、避免 包 装 不 足 和 过 包 装 浪 费 等 具 有 一 定 的
意义。
文献[1]将隔振支座系统建模为集中参数的分
层多模态系 统,并建立了分析 该 系 统响应 的 方 法;
为了更方便地分析多模态系统的响应及参数识别,
文献[2]在机械隔振系 统 中采用了 能 量流的方 法,
提出了利用图模法分析多模态系统的方法,但该方
法只能在已知系统振动传递率特性的条件下应用;
633
西安理工大学学报 Journal of Xi’an University of Technology(2010) Vol.26 No.3
倡
收稿日期: 2010-03-02
基金项目: 陕西省 13115 科技创新工程基金资助项目 (2009ZDGC206) 。
作者简介: 朱大鹏(1977-),男,河南方城人,副教授,博士生,研究方向为运输包装。 E-mail:zhudapeng@mail.lzjtu.cn。
周世生 (1963-),男,山东临朐县人 ,教授,博士,博导,研究方向为颜色科学与印刷复制技术。 E-mail:zhoush-
isheng@xaut.edu.cn。
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