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基于传递率的运行模态分析(Transmissibility-based Operational Modal Analysis, TOMA)是近年来出现的一类新颖的技术,以单参考传递率(Single-reference Transmissibility Function,STF)、多参考传递率(Multi-/Poly-reference Transmissibility Function,MTF)、功率谱密度传递率(Power Spectrum Density Transmissiblity, PSDT)或者多变量功率谱密度传递率(Multivariable Power Spectrum Density Transmissibility, MPSDT)作为初始数据,在运行条件下识别结构的模态参数。基于传递率的运行模态分析技术从根本上解决了广泛存在于传统运行模态分析中的谐激励问题,为运行模态分析技术的发展开辟了一个新的方向。虽然具有重大的意义和广阔的应用前景,但是基于传递率的运行模态分析技术的发展目前尚处于起步阶段,统一有序的理论体系还没有形成,一些关键性的问题,例如如何计算传递率,传递率之间的关系,传递率的性质等还没有得到研究,而这显然极大地阻碍了这类技术的发展。本文试图梳理和总结现有的与基于传递率的运行模态分析技术有关的研究成果,并讨论某些还没有得到解决的关键性问题,以期初步地展现这类技术的理论体系。本文中所包含的主要工作如下:(1)论述了单自由度系统中的传递率,以及定义于多自由度系统中的包括多参考传递率(MTF),单参考传递率(STF),功率谱密度传递率(PSDT)和多变量功率谱密度传递率(MPSDT)在内的可作为模态分析方法的初始数据的的传递率函数的定义和不同条件下的表述方法,说明了这些传递率之间的发展传承关系。(2)讨论了多参考传递率(MTF)、单参考传递率(STF)和功率谱密度传递率(PSDT)的计算方法。提出了单参考传递率的合成法,数值算例的结果表明了方法的有效性。提出了功率谱密度传递率的合成法,数值算例和实验案例的结果表明了方法的有效性。传递率合成法的结果为评价传递率估计方法的有效性和性能提供了依据。(3)讨论了多参考传递率(MTF)、单参考传递率(STF)和功率谱密度传递率(PSDT)的性质。提出了单参考传递率的不变性,并通过数值算例和实验案例验证了结论的正确性;系统地探讨了功率谱密度传递率在不同荷载条件下所具备的一些性质,并通过数值算例和实验案例验证了结论的正确性。(4)系统地讨论了多参考传递率(MTF)、单参考传递率(STF)和功率谱密度传递率(PSDT)与模态参数的关系。从系统的角度探究了功率谱密度传递率作为模态分析的初始数据的作用原理,并通过数值算例和实验案例验证了结论的正确性。(5)系统地阐述了以多参考传递率(MTF)、单参考传递率(STF)和功率谱密度传递率(PSDT)作为初始数据的模态分析方法的原理、特点和实现方法,并以此为基础给出了现有的绝大多数基于传递率的运行模态分析方法之间的发展传承关系。(6)讨论了多参考传递率(MTF)与单参考传递率(STF),以及单参考传递率与功率谱密度传递率(PSDT)之间的关系,并通过数值算例和实验案例验证了与单参考传递率和功率谱密度传递率的关系相关的结论的正确性。