Aangepaste versie parameter schatten met continue balkmodel: handleiding bij het gebruik van het parameterafschatprogramma SYSID.FTN

Aangepaste versie parameter schatten met continue

balkmodel

Citation for published version (APA):

Rijn, van, H. C. M. (1985). Aangepaste versie parameter schatten met continue balkmodel: handleiding bij het gebruik van het parameterafschatprogramma SYSID.FTN. (DCT rapporten; Vol. 1984.040). Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1985

Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne

Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at:

openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

Aangepaste versie parameter schatten met continue balkmodel

(Handleiding bij het gebruik van het parameterafschatprogramma SYSID.FTN)

door: Herman van Rijn

jan. 1985

WFW rapport 84.040

Dit rapport gaaft een uitbreiding van het parameter afschat programma dat geschreven is door J. v. Heck

Voor een uitgebreide handleiding verwijs ik naar het rapport van Jos van Heck [ l ]

INHOUDSOPGAVE H1 INLEID ING H 2 OPBOUW PROGRAMMA H3 INVOERGEGEVENS H4 VOORBEELDEN LITERATUURLIJST Pag

-

i 2 3 17 23

H1 INLEIDING

Deze handleiding is een aanvulling op de handleiding, welke is geschreven door Jos van Heck [I]. Om inzicht te krijgen in de struktuur van het pro- gramma en om een goede invoerfile te kunnen maken is het noodzakelijk bo- vengenoemde handleiding eerst door te nemen.

De wijzigingen aan het programma zijn, dat voor het parameterschatten van de materiaaldempingsconstanten in een balk nu balkelementen volgens het continue balkmodel ingevoerd kunnen worden (fig.

1 ) .

In het oude programma kon slechts een lumped-mass modellering toegepast worden

[fig. 2).

fig.

1

continue balkelement fig. 2 lumped mass model

Daarnaast kan de invloed van de inklemming worden meegenomen. De inklem- ming wordt daarbij gemodelleerd als in onderstaande figuur 3. Dit model is uitgewerkt in mijn afstudeerrapport [2].

Wie geinteresseert is in de achtergrond van het programma verwijs ik naar bovengenoemd eindstudieverslag (hoofdstuk 4 en 7 ) .

fig. 3 elastisch ingeklemde balk

Dit betekent, dat een aantal zaken in het oude programma gewijzigd zijn en extra subroutines geschreven zijn.

-

2 -

In het volgende Hoofdstuk wordt eerst aangegeven hoe het nieuwe programma is opgebouwd. In hoofdstuk 3 staat een overzicht hoe de invoergegevens moeten worden ingelezen.

In hoofdstuk 4 staan enkele voorbeelden.

€i2 OPBOUW PROGRAMMA

Het programma is opgebouwd uit verschillende files

-

SYSID.FTN - SYSID.CMMN

-

SENS.DIMENS

-

NAG.FTN

-

CONTINUE.FTN

-

COMPLEX.FTN

-

SYSID.CPL

De eerste vier files waren bestaande programma's geschreven door Jos van Heck.

In SYSID.FTA zijn wijzigingen aangebracht in de invoercontroles. Dit om de invoer van de klemveren en dempers mogelijk te maken.

NAG.FTN is een file met verschillende SUBROUTINES uit de bibliotheek. Deze subroutines staan nog in enkele precisbe. In het gewijzigde program- ma wordt lokaal in dubbele precisie gewerkt, waarbij gelijke subroutines

(welke nu in dubbele precisie staan) worden aangeroepen, als die in NAG.FTN staan.

Om dit te omzeilen zijn de betreffende routines in NAG.FTN van naam veranderd. De subroutines in dubbele precisie worden rechtstreeks uit de bibliotheek betrokken.

De nieuwe files zijn: CONTINUE.FTN

In deze file staan suhrcmtines om:

-

De matrices in te lezen

-

De Linker eigenvektor te bepalen

- De gevoeligheid te bepalen

COMPLEX.FTN

In deze file staan subroutines om complexe berekeningen te maken. Deze routines komen niet voor in de bibliotheek.

H3 INVOERGEGEVENS

. . . # SYSTEEM IDENTIFIKATIE PROGRAMMA #

. . .

Aanmaken van het programma: R SYSID

Opstarten van het programma: SEG SYSID

Wet programma verwacht op DISK een file met invoergegevens.

De naam van deze file wordt aan de gebruiker gevraagd. De syntax van de invoergegevens is als volgt:

I .

<

start block

>

2 .

<

testidentifier block

>

3 .

<

model definition block > 4 .

<

topology block )

<

extra parameters block

>

<

dependent parameters block

>

<

unknown parameters block

>

<

system parameters block

>

<

measurements block

>

<

weight unknowns block

>

<

weight measurements block >

<

criterion block >

<

maximum iterations block

>

<

damping Newton-Raphson block

>

<

options block >

<

watch block

>

5 .

<

end block

>

*

*

De blocks die met een

*

gemarkeerd zijn kunnen weggelaten worden

ii. UI i n w e r , het programma rekent in dat geval met default-waarden.

De delen 1...5 moeten in deze volgorde ingevoerd worden, de blokken onder punt 4 mogen onderling verwisseld worden. Syntax van de diverse "blocks"

Y

Het start block bestaat uit een regel met het kommando: #START

Het kommando moet in de eerste kolom beginnen!

<

testidentifier block

>

__-_____---__---_---

Het testidentifier block bestaat uit twee regels: #TESTID

<<testidentifier>>

Hierin is <<testidentifier>> een tekst.

Ook dit kommando moet gegeven worden voordat er berekeningen uit- gevoerd kunnen worden

<

model definition block

>

...

Dit block bestaat uit twee regels:

#MODEL <<NDOF)>,<<NELEM>>,<<NUNKN>>,<<NMEAS>>,<<NDEPEN>>f<<NEXTRA>) Met: <<NDOF>> : <<?$ELEX?? : <<NUNKN>> : <<NMEAS>> : <<NDEPEN>> : <<NEXTRA>> :

Aantal vrijheidsgraden van het model. Aan iedere vrijheidsgraad wordt later een massa toegekend.

A m t u l elmenten het model. Ala elementen kunnen veren of dempers optreden.

Aantal onbekende parameters, dat aan de hand van een beginschatting en een aantal metingen bepaald moeten worden.

Aantal gemeten grootheden. Als meting kunnen de reele en/of imaginaire delen van polen en residuen dienst doen.

Aantal afhankelijkheden in het model. Aantal extra parameters die met behulp van afhankelijkheden verbonden zijn met het model.

- 5 -

<

topology block

>

-__---

In het topology block wordt aangegeven hoe de diverse elementen (veren en dempers) tussen de vrijheidsgraden (massa's) geplaatst zijn. De invoer bestaat uit:

#TOPOLOGY

en voor elk element:

<<ELNR>>,<<ELTYPE>>,<<DOFl>),<<DOFS>>

Met: <<ELNR>> : element nummer

<<ELTYPE>> : element type:

<<ELTYPE>>=I : demper

<<ELTYPE>>=2 : veer

<<ELTYPE>>=3 : wrijvingsdemper

<<ELTYPE>>=4 : klemveer

<<DOFl>> : eerste vrijheidsgraad waarmee element verbonden is <<DOF2>> : tweede vrijheidsgraad waarmee element verbonden is De waarde van <<ELNR>> moet groter zijn dan nul en kleiner dan

<<NELEM>> uit het model definition block. De waarde voor <<DOFI>> en <<DOFS>> moet liggen tussen nul en <<NDOF>> uit < model definition block

>.

<

extra parameters block

>

...

Hierin kunnen extra parameter (massa's, veren en dempers) gedefinieerd worden. Er kunnen dan in het

<

dependent parameters block

>

een aantal parameters uit het model afhankelijk gemaakt worden van deze

extra parameters. De gedefinieerde extra parameters kUnnen als onbekende ( < unknown parameters block > ) gespecificeerd worden. De invoer is als volgt:

#EXTRA

voor elke extra parameter:

<<EXTRANR>>,<<EXTRATYPE>>,<<DOF/ELEM>>

MET :

6 -

<<EXTRATYPE>> : type van de extra parameter: <<EXTRATYPE>>=O : massa <<EXTRATYPE>>=I : demper <<EXTRATYPE>>=2 : veer

<<EXTRATYPE>>=3 : wrijvingsdemper <<EXTRATYPE>>=4 : klemveer

: indien <<EXTRATYPE>>=O: nr van graad van vrijheid indien <<EXTRATYPE>>=1,2,3,4: nr van element N.B. De nummers voor graad v. vrijheid of element

mogen nog niet in het model gebruikt zijn. <<DOF/ELEM>>

<

dependent parameters block

>

_ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ - - - _ -

Hierin kunnen de afhankelijkheden tussen de parameters in het model en de extra parameters gedefinieerd worden.

Er wordt telkens een parameter uit het model afhankelijk

van een extra parameter. (het type parameter moet uiteraard gelijk zijn!) Door een aantal parameters uit het model gelijk te maken aan dezelfde extra parameter wordt geeist dat deze parameters tijdens het iteratie-proces steeds dezelfde waarde hebben. De invoer in dit blok is als volgt:

gemaakt

#DEPENDENT

Voor elke afhankelijkheid:

<<DEPENNR>>,<<DEPENTYPE>>,<<DOF/ELEM>>,<<DOF/ELEM.XTR>>,<<FAKTOR>>

Met: <<DEPENNR>> <<DEPENTYPE>> :

<<DûF/ELEM.XTR>> <<FAKTOR>>

nummer v.d. afhankelijkheid (I<..<NDEPEN) type van de parameters

<<DEPENTYPE>> = O : Massa <<DEPENTYPE>> = 1 : Demper <<DEPENTYPE>> = 2 : Veer

<<DEPENTYPE>> = 3 : wrijvingsdemper <<DEPENTYPE>> = 4 : klemveer

dofnr, denentnr van afhankelijke parameter

in het model.

dofnr, elementnr van extra parameter.

faktor, waarmee de waarde van de extra parameter vermenigvuldigd wordt voordat deze toegekend wordt aan de afhankelijke variabele.

7 -

onbekend zijn en die aan de hand van de metingen bepaald moeten worden. De invoer is als volgt:

#UNKNOWN

En voor elke onbekende parameter:

<<UNKNOWNNR>>,<<TYPE>>,(<DûF/ELEM>>

Met: (<UNKNOWNNR>> : nummer van de onbekende par. ( I <

. . . .

(NUNKNW)

<

<TYPE>

>

: type van de onbekende parameter

<<TYPE>> = O : Massa <<TYPE>> =

1

: Demper <<TYPE>> = 2 : Veer

<<TYPE>> = 3 : wrijvingsdemper <<TYPE>> = 4 : klemveer

<<DOF/ELEM>> : indien onbekende parameter een massa is: indien onbekende parameter een demper of een

het nummer van de vrijheidsgraad

veer is: het desbetreffende element-nummer

<

system parameters block

>

In dit- blok wordt aan alle vrijheidsgraden een massa en aan elk element een demping/stijfheid toegekend. Voor de onbekende parameters moeten beginschattingen ingevoerd worden, voor de overige parameters de juiste waarden. De invoer in dit blok:

#SYSTEM-PARAMETERS

Voor elke massa, demper en veer: <<TYPE>>,<<DOs/ELEM>>,<<VALUE>> Met: <<TYPE>> : type parameter:

<<TYPE>> = O : Massa

<<TYPE)? =

1

: Demper <<TYPE>> = 2 : Veer

<<TYPE>> = 3 : wrijvingsdemper <<TYPE>> = 4 : klemveer

<<DOF/ELEM>>:bij massa: nr v.d. vrijheidsgraad bij Veer/Demper: Element nr

<<VALUE>> : bij massa: massa in [kg]

bij demper: loss factor in

[SI

bij Veer: Stijfheid in [N/m]

12EI/Le3

bij Wrij. dmp: wrijvingscoef [

3

bij klem veer: stijfheid in [N/m] 116.Le.2.k.b.1420

8 -

<

measurements block

>

_____---__---

In dit blok worden de metingen ingevoerd waarmee de systeem- identifikatie uitgevoerd wordt. Er moeten (uiteraard) meer metingen worden ingevoerd dan het aantal onbekende parameters. De invoer is als volgt:

#MEASUREMENTS Voor elke meting:

<<MEASNR>>I<<TYPE>>,<<MODENR>>,<<DOFl>>,<<DOF2>>,<<VALUE>>

Met: <<MEASNR>> : nummer van de meting (I<

...

(NMEAS)

<<TYPE>> : type van de meetwaarde:

<<TYPE>> = 1 : reeel deel van een pool <<TYPE>> = 2 : imaginair deel van een pool <<TYPE>> = 3 : reeel deel van een residu <<TYPE>> = 4 : imaginair deel van een residu <<MODENR>> : nummer van de mode behorende bij pool/residu <<DOFI>> : Bij een pool: <<DOFI>>=O

<<DOF2>> : Bij een pool: <<DOF2>>=0

<<VALUE>> : De waarde van de gespecificeerde gemeten grootheid Bij een residue: <<DOFI>>=excitatie vrijheidsgr. Bij een residue: <<DOF2>>=respons vrijheidsgr.

In dit blok kunnen gewichtsfaktoren worden toegekend aan de onbekende parameters. De gebruiker kan aangeven welk belang hij hecht aan

bepaalde onbekende parameters.

De i n v v e r :

#WEIGHTS-UNKNOWNS

Voor elke onbekende par. waar de gebruiker een gewichtsfaktor aan wil toekennen:

(<UNKPJWNRi>,<<WEIGHT>>

Met: <<UNKNWNR>> : nummer van de onbekende parameter <<WEIGHT>> : gewichtsfaktor

-

9 -

In dit blok kunnen gewichtsfaktoren aan de metingen worden toegekend. Hiermee kan de gebruiker zijn vertrouwen in de metingen uitdrukken.

De invoer voor dit blok: #WEIGHTS-MEASUREMENTS

En voor elke meting waaraan een gewicht toegekend moet worden: <<MEASNR>>,<<WEIGHT>>

Met: <<MEASNR>> : nummer van de meting, waaraan de gebruiker een gewicht wil toekennen.

<<WEIGHT>> : Gewichtsfaktor

<

criterion block

>

---

In dit blok kan de gebruiker de afslagkriteria specificeren. Er wordt gekeken naar de grootste relatieve afwijking voor convergentie en naar de grootste relatieve parameterverandering voor "significant parameterchange". De kritieke waarden

kunnen ingevoerd worden met: #CRITERION

en voor een of voor beide criteria: <<CODE>>,<<CRITERION>>

Met : <<CODE>> : <<CODE>> = 1 Konvergentiekriterium <<CODE>> = 2 Parameterverandering <<CRITERION>> : Kriterium. (O<

...

(1)

<

maximum iterations block

>

...

In dit blok kan de gebruiker het maximale aantal iteraties opgeven. De syntax hiervoor:

#MAX-ITERATIONS

< (MAXITR

> >

- 10 -

<

damping Newton-Raphson block >

...

In dit blok wordt een faktor gespecificeerd waarmee het iteratie- proces gedempt wordt. De parameterverandering die berekend

wordt in elke slag wordt met dit getal vermenigvuldigd indien de verandering groter dan 5% bedraagt.

De invoer gaat als volgt: #DAMPING-NEWTON-RAPHSON <<DAMP>>

Met: <<DAMP>> = dempingsfaktor 0 0 )

<

options block

>

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - -

hiermee kunnen een aantal opties gekozen worden waarmee de gebruiker de gewenste uitvoer kan kiezen.

De gegevens worden ingevoerd volgens: #OPT I ON

Voor elke optie die de gebruiker wil verzetten: <<OPTIONNR>>,<<OPTIONVALUE>>

Met: <<OPTIONNR>> : nummer van de optie die een nieuwe waarde toegekend moet worden.

<<OPTIONVALUE>> : Nieuwe waarde van de optie De betekenis van

1

:

e p m m 4 =

o

: 2 * : 3 : OPTION 2 = O

*

:

1

:

2 : 3 : enkele opties:

Er gordt geen modal data

FE

o u t p i i t f i l e geschreven Modal data met eigenvektoren wordt in

outputfile weggeschreven

Modal data met residuen wordt in de outputfile weggeschreven

Modal data met genormeerde eigenvektoren wordt in de outputfile weggeschreven. Bij de normering worden alle elementen van een eigenvektor door de komponent met de grootste absolute waarde gedeeld

Er wordt geen modal data op het scherm geprint Modal data met eigenvektoren wordt op het termina? scherm geprint.

Modal data met residuen wordt op het scherm geprint Modal data met genormeerde eigenvektoren worden

-

1 1

- OPTION 3 = O : I * : 2 : 3 : OPTION 4 = O :

1

2 : 3 " : OPTION 5 = O :

1

:

2 : 3 " : OPTION 6 = O

*

:

1

:

op het terminalscherm geprint. De normering wordt uitgevoerd door alle komponenten van de eigenvektor te delen door de komponent met de grootste

absolute waarde.

Geen echo van de invoergegevens

Echo van de invoergegevens in de outputfile Echo van de invoergegevens op het terminalscherm Echo van de invoer op het scherm en in outputfile Geen uitvoer van parameters van geidentificeerd systeem

Parameters geidentificeerd systeem geprint in outputfile

Parameters van het geidentificeede systeem worden op het terminal scherm geschreven

Parameters van het geidentificeerde syteem worden op het terminalscherm en in de outputfile geschreven Er wordt geen watchlist afgedrukt, ook niet als er een #WATCH-kommando in de invoerfile gegeven is De watchlist wordt in de outputfile geschreven De watchlist wordt op het terminalscherm geschreven De watchlist wordt op het terminalscherm en in de outputfile geschreven.

Standaard versie, waarbij alle invoer (uitgezonderd de naam v.d. invoerfile) uit de invoerfile gelezen wordt.

Na het kontroleren van de invoerfile en de echo van de invoergegevens (als de opties daarvoor ingesteld zijn!) gaat het programma in een

interaktieve mode, waarbij de volgende kommando's gegeven kunnen worden:

C

-

CONTINUE : Programmaverwerking wordt normaal R - RESTART : Programmaverwerking begint opnieuw.

voortgezet

De gebruiker kan op een andere terminal de invoerfile veranderen, omdat het programma deze weer gesloten heeft. Na het RESTART-kommando

wordt weer om een naam van de file gevraagd.

: Er wordt een regel met de waarde van de variabelen in de watchlist op het terminalscherm geschreven. Deze regel wordt niet in de outputfile geprint en dient alleen ter informatie van de gebruiker.

Q - QUIT : Programma-verwerking wordt beeindigd.

W - WATCH

De overgang naar de interaktieve mode wordt aangegeven met #?

A l s de invoer van een groot probleem gekontroleerd moet worden is het nuttig deze cptie aan te zetten, omdat het laden van het programma telkens veel rekentijd in beslag neemt.

-

12 -

2 : Na elke iteratieslag wordt overgegaan naar de

interaktieve mode. D i t wordt weer aangegeven met

# ? . De gebruiker kan naar aanleiding van de

gegevens uit de watchlist een file SYSID.INTERFERE aanmaken met kommandos om bepaalde parameters uit het programma te veranderen. Voor meer informatie hierover wordt verwezen naar de paragraaf

"Ingrijpen tijdens de programmaverwerking" parameterverandering wordt de grootheid

OPTION 7 = O

*

: Bij de beoordeling op konvergentie of op signifikante

d par Par

max (

---

1

vergeleken met de kriteria.

1 : De grootheid

wordt met de afslagkriteria vergeleken. 2 : De grootheid

2

d par Par

SQRT ( SOM (

---

1 1

wordt gebruikt bij de beoordeling op konvergentie of signifikante pararneterverandering

Er wordt gebruik gemaakt van de grootheid

3 :

OPTION 11

bij beoordeling op konvergentie of signifikante parameterverandering

: Indien er met balkelementen gerekend wordt moet optie 11 informatie krijgen over de massaverdeling van het balkelement. Optie

11

moet de waarde

krijger,.

Hierin is: Ro = soortelijke massa [kg/(m**3)]

Ro

*

A

*

1

*

39.0 / 105.0

13 - OPTION 12 OPTION 13 OPTION 14 OPTION 15 OPTION 16 OPTION 1 7

1 = lengte van balkelement aan inklemming [m]

: Indien option 12 ongelijk is aan 0.0, wordt er bij de assemblage van de systeemmatrices overgegaan op balkelementen i.p.v. veren. De waarde die optie 12 toegekend moet worden is gelijk aan de lengte van een element (niet bij de inklemming).

De "stijfheid" die via #SYSTEM-PARAMETERS

aan de balkelementen toegekend wordt komt overeen met de grootheid 12.0

*

E

*

I /

(1**3)

Hierin is: E = elasticiteitsmodulus [N/(m**2)] I = oppervlakte traagheidsmoment [m**4] L = lengte element in inklemming [m] Bij berekeningen met continue balkelementen hier de elementlengte in de inklemming

geven L = lengte element in inklemming

[m]

Als er geen elementen over de inklemming meegenomen wor- den dan moet hier de lengte van het "normale" element gegeven worden.

: Hier aangeven het aantal elementen over de inklemming : Hier wordt ingelezen een wrijvingsconstante voor

de inklemming:

To: drukspanning in inklemming [N/m**2] h : hoogte van de ingeklemde balk [m] b : breedte van de ingeklemde balk

[m]

0.5*To*h*b

: Hier wordt ingelezen de term:

Deze term wordt gebruikt voor het bepalen van de

materiaaldempingsmatrix.

E : Elastischiteitsmodulus (N/m**2] I : oppervlaktetraagheidsmoment [m**4] Le: lengte element aan inklemming [m]

12*E*I/Le**3

: Massa van een puntmassa aan het einde van de balk. De met een ' * l i gekenmerkte waarden zijn default waarden, die gebruikt

worden als de optie niet verzet worden met het #OPTION-kommando.

<

watch block >

---

Het verloop van maximaal 13 grootheden tijdens het iteratieproces kan bekeken worden via het #WATCH-kommando. Als grootheid kan de

- 14 -

o f cpu-tijd. Voor elke iteratieslag wordt een regel geprint in outfile en/of terminalscherm (afhankelijk van de waarde van optie 5 ) met de waarde van de gekozen grootheden.

De invoer die hiervoor nodig is: #WATCH

Voor elke variabele die de gebruiker wil "volgen":

<<ROLNR>>,<<WATCHCODE>>,<<DOF/ELEM/MODE>>,<<DOFl>>,<<DOF2>>

Met :

<

<KOLNR>

>

<<WATCHCODE>>

: nummer van de kolom waarin de variabele geprint moet worden ( I <

....

( 1 3 )

: Code om aan te geven welk type grootheid gevolgd moet worden:

<<WATCHCODE>> = O : Massa <<WATCHCODE>> = 1 : Demper <<WATCHCODE>> = 2 : Veer

<<WATCHCODE>> = 3 : Reeel deel van een pool <<WATCHCODE>> = 4 : Imaginair deel van een pool <<WATCHCODE>> = 5 : Reeel deel van een residu <<WATCHCODE>> = 6 : Imaginair deel van een residu <<WATCHCODE>> = 7 : Cpu-tijd die gebruikt is. <<WATCHCODE>> = 8 : Wrijvingsdemper

<<WATCHCODE>> = 9 : Veerkracht inklemming

<<DOF/ELEM/MûDE>> : Als er een massa gevolgd wordt: nummer van de vrijheidsgraad.

Als er een demper o f een veer gevolgd wordt: Het elementnummer

Als er een Reeel/Imaginair deel van een pool o f

een residu gevolgd wordt: het desbetreffende mode-nummer.

< (DOF1

>>

: Als er een residu gevolgd wordt dan is <<DOFl>> de vrijheidsgraad die geexciteerd is. In alle andere gevallen is <<DOFI>>=O

<

<DOF2

>

>

: Als er een residu gevolgd wordt dan is <<DOF2>> de vrijheidsgraad van de responsie. In andere gevallen moet <<DOF2>>=0 gebruikt worden.

<

end block >

---

Het

<

end block

>

bestaat uit een regel: #END

Na dit kommando kunnen geen verdere gegevens meer aangeboden worden in de invoerfile.

15 -

. . . # Ingrijpen tijdens de programmaverwerking # . . .

Er bestaat een mogelijkheid om tijdens de programmaverwerking in de berekeningen in te grijpen. Men kan b.v. gewichtsfaktoren, afslagkriteria, systeemparameters e.d. veranderen. Hiertoe moet een file aangemaakt worden met #-kommando's en de invoer

die daar bij hoort. Na het schrijven van een regel in de watchlist kijkt het programma of er een file SYSID.INTERFERE aanwezig is. Indien dit het geval is worden de kommando's in deze file gelezen en uitgevoerd. Door optie 6 de waarde 2 te geven wacht het programma na elke iteratieslag door in de interaktieve mode over te gaan, zodat de gebruiker op een andere terminal de file SYSID.INTERFERE kan aanmaken.

Nadat de file gelezen is wordt de naam veranderd in SYSID.INTERFERED. Als er een reeds een file met die naam aanwezig is wordt deze

verwijderd.

De kommando's die in de file SYSID.INTERFERE gegeven kunnen worden : #SYSTEM-PARAMETERS #WEIGHTS-UNKNO~S #WEIG~TS-M~ASUR€MENTS #CRITERION #MAX-ITERATIONS #DA~PING-~EWTON-RAPH§ON #WATCH #OPTION #END

Als een groot probleem bijvoorbeeld afgebroken moet worden na de volgende iteratieslag:

FILE SYSID.INTERFERE: #MAX-ITERATIONS

1 #END

of Bet vergroten van de dempingfakter in het iteratieproces: FILE SYSID.INTERFERE:

- 16 - #DAMPING-NEWTON-RAPHSON 1

.o

#END # # # # # # # # # # # # # # # OUTPUTFILE # ##############

De outputfile is weggeschreven op DISK onder de naam SYSID.OUT Als het programma opnieuw gestart wordt, wordt een eventuele aanwezige file SYSID.OUT overschreven!

###################

# default-waarden # ###################

Gewichtsfaktoren voor onbekende parameters:

1

.o

Gewichtsfaktoren voor metingen 1 . O

Konvergentie-kriterium 0.001

Parameter verandering kriterium

o.

O01

Maximum aantal iteratieslagen 25

Demping in Newton-Raphson iteratieproces 0.5

Optie

1

2 Optie 2 O Optie 3

1

Optie 4 3 Optie 5 3 Optie 6 O

(modal data (residues) in file) (geen modal data op terminal scherm) (Echo v.d. invoer alleen in de file) (parameters geidentificeerd systeem in file en op het terminalscherm )

(watchlist in file en ~p het scherm!

(Geen interaktieve mode na kontrole invoer)

. . .

# maximale probleemgrootte #

. . .

Maximaal aantal vrijheidsgraden: Maximaal aantal elementen

Maximaal aantal onbekende parameters Maximaal aantal metingen

Maximaal aantal modes

20

24 4 4 9

- 17 -

Maximaal aantal afhankelijkheden Maximaal aantal extra parameters

22

5

Deze parameters kunnen bij het aanmaken van het programma gewijzigd worden indien dat nodig is.

Hiertoe dienen de PARAMETER statements in de files WFW>VRIJN>SYSID>SENS.DIMENC en

WFW>VRIJN>SYSID>SYSID.CMMN

gewijzigd te worden.

Ei4 VOORBEELDEN

VOORBEELD 1

Ga uit van een balk als in onderstaande tekening.

Gegevens van de balk zijn: lengte = 0.298 m breedte = 0.04 m hoogte = 0.008 m soort. massa = 8067 kg/m**3 E = 2.1 E

11

N/m**2 lengte balkel. = 0.03312 m

De balk wordt verdeeld in 9 stukken (balkelementen). Elk stuk bevat Opgemerkt moet worden dan bij de invoer van het aantal vrijheidsgraden, elk stuk 4 vrijheidsgraden heeft.

De invoer file wordt dan als volgt:

een veer ea een demper.

#START #TESTID TEST #MODEL 18,18,1,1~9,1 #TOPOLOGY !,!,~,2 2,2,1,2 3,11213

- 18

-

4 1 2 1 2 r 3 5 1 1 , 3 1 4 6121314 7 1 1 , 4 1 5 812,415 9 1 1 1 5 r 6 10,2,5,6 1 1 , 1 ~ 6 , 7 1 2 , 2 , 6 , 7 1 3 , 1 , 7 , 8 1 4 , 2 , 7

,

8 1 5 , l , 8 , 9 1 6 , 2 , 8 , 9 l8,2,O, 1 #EXTRA 1 , 1 , 1 9 #DEPENDENT l I l l l I 1 9 1 1 . 0 2 , 1 , 3 , 1 9 , 1 . 0 3 , 1 , 5 , 1 9 , 1 , 0 4 , 1 , 7 , 1 9 , 1 . 0 5,119,19,1.0 6 1 ~ ~ ~ ~ 1 ~ ~ 1 ~ . ~ 7,1,13,19,1.0 8,1,15,19,1.0 9,1,17,19,1.0 #UNKNOWN #SYSTEMPARAMETERS 1 7 , 1

,o,

1 l ' l I 1 9 0,1,0.00001 0,2,0.00001 0,3,0.00001 0,4,0.00001 0,5,0.00001 0,6,0.00001 0,7,0.00001 0,8,0.00001 0,9,0.0000? 0,10,0.00001 0,11,0.00001 0,12,0.00001 0,13,0.00001 0,14,0.00001 0,15,0.00001 0,16,0.00001 0,17,0.00001 0,18,0.00001 1,1,0.000010€ O0 2,2,0.275251E O9 1,3,0.000010E o0 2,4,0.275251E O9 1,5,0.000010€ O0

- 19 - 2,6,8.275251E O9 1,7,0.000010E O0 2,8,0.275251E O9 1,9,0.000010E O0 2,10r0.275251E O9 1,11,0.000010E O0 2,12,0.275251E O9 1,13,0.000010E O0 2,14,0.275251E O9 1,15,0.000010E O0 2,16,0.275251E O9 1,17,0.000010E O0 2,18,0.275251E O9 1,19,0.000010E O0 #MEASUREMENTS l1111rofol-4.0 #CRITERION 1,0.005 2,0.000005 #MAX-ITERATIONS 15 #DA~PING-~EWTON-~APHSON O . 0007 #OPTION 1,3 11,0.02397 13, O. 025 14,O 16,0.27525E O9 17 O. O0 #WATCH 1,1,17,0,0 12 r 0.025 3i3,IrQrO 5, 4r1 r O r 0 #END

Bij deze berekening in een materiaaldempingsgetal bepaald. Uit de uitvoer volgt deze waarde:

VARIABLES TO BE WATCHED: . . . ELEMENT ( DAMPER ) 17 O. 100E-04 O . 101E-04 O . 1mE-O4 O . 104E-04 O. 105E-04 REAL PART POLE 1 -0.333E O1 -0.338E O1 -0.342E O1 -0.346E O1 -0.350E O1 IMAG PART POLE 1 0.817E 03 0.817E 03 0.817E 03 0.817E 03 0.817E 03

20 -

O. 106E-04 ENZ.

-0.353E O1 0.817E 03

VOORBEELD 2

Ga uit van onderstaande balk, welke is ingeklemd.

De balk wordt verdeeld in 9 balkelementen waarvan 3 over de onklemming.

w

I_

t - k

Invoer gegevens:

1 engte = 0.328 m soortelijke massa = 8067 kg/m**3

lengte inkl. = 0.030 m = 2.1 E

11

N/m**2

breedte = 0.04 m kel. inkl = 0.0010 m

hoogte = 0.008 m = 0.04967 m

hoogte klem. = 0.030 m K1 ernsPanning = 100 N/mm**2

wrijvingscoef. = 0.5

De klemstijfheid volgt uit:

u = F . h i

E.A

k = F.li =

E.b

u hi

- 21

-

6,21112 8,41112 10, 2,2,3 11,3,2,3 12,4,2,3 13,1

,

3,4 14,2,3,4 15,l ,4,5 16,2,4,5 17,1,5,6 18,2,5,6 19,l ,ó17 20,2

,

6 7 21,1,7,8 22,2,7

,

8 23,l

,

8,9 24,2,8,9 #EXTRA 1,3,25 #DEPENDENT 1,3,3,25,1.0 2,3,7,25,1.0 3,3,11,25,1.0 #UNKNOWN 1,3,25 #SYSTEN-PARAMETERS 7i3iIi2 911 r2f3 0,1,0.0001 0,2,0.0001 0,3,0.0001 0,4,0.0001 0,5,0.0001 0,6,0.0001 0,7,0.0001 0,8,0.0001 0,9,0.0001 0,10,0.0001 olll,o.oool 0,12,0.0001 0,13,0.0001 0,14,0.0001 0,15,0.0001 0,16,0.0001 0,17,0.0001 0,18,0.0001 1,1,0.11E-04 1,5,0.11E-04 1,9,0.11E-04 1,13,0.11E-04 ?,15,0.13E-04 1,17,0.11E-04 1

,

19 O. 11 E-04

-

22

-

1,21,0.11E-04 1,23,0.11E-04 2,2,4.3E O9 2,6,4.3E O9 2,10,4.3E O9 2,14,3.5E 0 7 2,18,3.5E 0 7 2,20,3.5E 0 7 2,22,3.5E 0 7 2,24,3.53, 07 3,3,0.5 3,7,0.5 3,11,0.5 3,25 (0.5 4,4,6.24E 0 7 4,8,6.24E 07 4,1216.24E 0 7 # ~ E ~ S U R E ~ E N T S 1 , 1 , 1 , 0 , 0 , - ~ % w #MAX-ITERATIONS 15' # D ~ P I N G - ~ E W T O N - R A P ~ S O N O. 0007 #OPT I ON 113 3'1 2r16'3.5E 0 7 I119.588E-03 12,0.049667 13,0.01 14,3 15,1.6E 06 16'4.3E 9 17,O.O #WATCH 1,813,0t0 2,311,OfO #END 3 , 4 1 3 , 0 1 0

-

2 3 -

LITERATUURLIJST

2)

J. v. Heck

Systeem indentificatie / Parameterschatten aug '83 vakgroep WFW TH-Eindhoven

H. v. Rijn

Interne en externe demping van rotoren dec. '84 rapportnummer: WFW 84.039