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结构模态参数识别方法的研究是近年来一个热门的课题。其在模型修正、健康监测、振动控制以及结构损伤识别等方面均起着十分重要的作用。目前针对结构模态参数识别方法的研究大都还是集中在线性时不变领域内,并且已形成比较成熟的理论和方法,在各个工程领域内都得到了广泛的应用。目前关于时变结构的模态参数识别方法仍处于探索阶段,还存在许多问题需要更深一步的研究。 本文的主要研究内容为通过数值模拟和试验数据分析,深入的研究分析了基于经验模态分解和希尔伯特变换的时变系统模态参数辨识方法。首先,介绍了EMD分解方法的理论和实现,阐述了EMD分解过程、端点效应问题的最新进展与改进方法。并通过仿真对比了Hilbert谱和短时傅里叶谱分析信号的特点,表明希尔伯特谱更有利于分析非平稳信号。然后,介绍了基于该方法的线性时不变系统的模态参数识别,并通过仿真悬臂梁模型的振动试验,分析对比了希尔伯特黄变换方法与小波变换方法的识别结果,结果表明采用希尔伯特黄变换方法能够很好的识别出环境激励下结构的模态参数。其次,为描述线性时变系统的动力学特性,引入瞬时频率和瞬时阻尼比的定义,并给出了具体的识别方法。通过时变单自由度系统和时变多自由度系统的数值仿真分析,说明希尔伯特黄变换方法对识别时变结构瞬时模态参数的有效性。然后对某加温结构振动试验数据进行分析,并将识别结果与理论值对比,表明在温度变化下的模态参数识别中,基于希尔伯特黄变换方法具有较好的识别精度和可行性。