Titel Promotor Affiliaties "Korte inhoud" "Een algemene strategie voor de identificatie van lading en parameters voor hoofdrotorsystemen van helikopters" "Wim Desmet" "Afdeling Productietechnieken, Machinebouw en Automatisering" "Dit doctoraatsproject beoordeelt het probleem van belasting en parameteridentificatie voor helikoptergerelateerde toepassingen. De voorgestelde oplossing is het gebruik van een Virtual Sensing-strategie die niet-gemeten hoeveelheden schat door eenvoudig experimentele en numerieke gegevens van het geanalyseerde systeem te combineren. In het bijzonder zal een op Kalman gebaseerde methodologie worden onderzocht en verder worden ontwikkeld met het doel de state-of-the-art van deze techniek te bevorderen en de prestaties en haalbaarheid ervan voor helikopterrotortoepassingen te onderzoeken. Hiertoe zal de toepasbaarheid van de voorgestelde strategieën worden getest op basis van drie industriële scenario's: i) ontwerpfase van de helikopter, ii) vluchttest (validatie en kwalificatie), iii) operatie (systeembewaking). Het uiteindelijke doel van dit onderzoeksproject is om een potentieel industrieel hulpmiddel te bieden voor het systeemidentificatieprobleem ter verbetering van de methodologieën die momenteel worden toegepast door lucht- en ruimtevaartbedrijven." "Eenstaps modale parameteridentificatie en voertuig component belastingsvoorspelling met modale tests" "Wim Desmet" "Mecha(tro)nische SysteemDynamica (LMSD)" "Trillingsanalyse is altijd een alomtegenwoordig onderdeel geweest van engineering, vooral sinds de jaren 1960, toen experimentele trillingsanalyse in wezen werd ingevoerd met behulp van de vooruitgang van de informatica. Sindsdien is modale analyse een belangrijk aandachtspunt in belangrijke industrieën zoals de automobielsector, niet alleen om mechanische componenten te karakteriseren, maar ook om constructies aan te passen om te voorkomen dat men in soms catastrofale problemen komt als gevolg van structurele dynamica. In de afgelopen decennia zijn verschillende procedures voorgesteld voor het experimenteel bepalen van modale parameters om structuren te karakteriseren. Deze methoden zijn gerijpt en robuust en zijn zelfs verzameld in een gemeenschappelijk kader - de Unified Matrix Polynomial Approach (UMPA), waarvan sommige (zoals de poly-Reference Least Squares Complex Frequency (pLSCF) of PolyMax) duurzaam commercieel aanvaard zijn. Er wordt echter geconstateerd dat alle state-of-the-art modale parameter schattingsalgoritmen (MPE) een gemeenschappelijke vereiste hebben, namelijk een ``expert'' die op de hoogte is van de fijne kneepjes van experimentele modale analyse.Dit proefschrift introduceert een nieuwe MPE-methode genaamd Direct Estimation of Residues from Rational-fraction Polynomials (DERRP), die alle modale parameters berekent in een enkele globale kleinste kwadraten stap. De complexe polen worden berekend als wortels van de monische polynoomvergelijking, die dezelfde zijn als de eigenwaarden van de traditionele begeleidingsmatrix. Een recursief algoritme wordt gebruikt om een gesloten oplossing te berekenen voor de residuen (matrixproduct van modusvormen, deelnemingsvectoren en modale schaling). De numerieke conditionering van de kleinste-kwadratenoplossing wordt uitgevoerd via de discrete Z-transformatie. Het DERRP-algoritme is ontwikkeld voor gegeneraliseerde Multiple Input Multiple Output (MIMO) FRF-matrices, binnen het UMPA-kader, en resulteert in nauwkeurige modale parameters in vergelijking met theoretisch afgeleide en experimenteel verkregen (met behulp van de algemeen aanvaarde industriële standaard pLSCF-methode). De afweging is een gekwantificeerde toename van de operationele complexiteit, die ook wordt afgeleid. Met de huidige geavanceerde processors wordt deze toename in rekentijd en geheugen aanvaardbaar geacht.Voorts wordt een nieuwe methode geïntroduceerd om het ruimtelijke aspect van het modale probleem te verenigen, namelijk de ``langste vector'', waarbij een geconsolideerde reeks meetvrijheidsgraden (DoF's) wordt gevormd uit alle referentie- en responsdoF's. Modale doorbuigingen worden geschat bij DoF's waar de respons niet wordt gemeten, maar de referentie wel (en omgekeerd), door gebruik te maken van de reciproke eigenschap van de residumatrix. Deze methode blijkt het best te werken met echte modi, aangezien zij voor projecties gebruik maakt van gemiddelde fasen tussen modale vectoren en deelnemingsvectoren. De schaling tussen de twee vectoren wordt bepaald met behulp van rijpuntsresiduen in de zin van de kleinste kwadraten. De ``langste vector'' blijkt nuttig te zijn voor ruimtelijke verbetering (in termen van modusvorm-animaties) en voor de voorspelling van niet-gemeten frequentieresponsfuncties (FRF's) via een reductie- en expansieproces.Er wordt ook een gewijzigde stabilisatiekaart voorgesteld, die niet alleen de polen en de participatievectoren vergelijkt, maar ook de modale en ``langste vectoren'' over toenemende modelvolgorde van de onderliggende rationale breukpolynoom. Het voordeel is dat het modale model in zijn geheel wordt geschat. Er kan een kwantitatieve vergelijking worden gemaakt tussen de gemeten en de modaal gereconstrueerde FRF-matrices om de beste modelvolgorde te schatten die de gegeven structurele FRF-gegevensreeks beschrijft. De Auto-Moment Frequency Response Function Similarity Metric (AMFRFSM) en Pole in FRF-Automoment Confidence (PiFAC) worden geïntroduceerd als strategie om het volledige MPE-proces te automatiseren en blijken te resulteren in nauwkeurige modale parameterschattingen. Het DERRP-algoritme maakt ook een interactieve selectie van modi mogelijk, die onmiddellijk via de AMFRFSM wordt vergeleken met de gemeten gegevens voor nauwkeurigheid.Ten slotte wordt de toepassing van modale tests op oudere automobielproducten besproken, met de nadruk op de voorspelling van interne belastingen met behulp van modale testgegevens. Vrije FRF-matrices worden gebruikt om transmissiefuncties te berekenen tussen grenslocaties en DoF's van belang, en de trillingen worden voorspeld aan de hand van standaardprofielen die worden toegepast op basis van de montagestrategie van het onderdeel en de rijomstandigheden. Deze voorspellingen zijn nuttig voor het bepalen van de belastingen die de interne elektrische en elektronische componenten ondergaan op basis van de randvoorwaarden van de assemblage, zodat het testen van subcomponenten in een vroeg stadium van de ontwikkelingscyclus kan worden uitgevoerd."