基于LSTM和响应分解的冲击载荷识别方法研究

来源：振动与冲击杂志2024年第3期北京时间：

作者：黄大伟， 陈立昆， 高亚东

单位：南京航空航天大学航空学院 直升机旋翼动力学国防科技重点实验室， 南京210016

摘要：同一量级的冲击载荷所产生的动响应要远大于静态响应，因此准确识别冲击载荷对于航空器结构件的动强度设计、校核与结构健康监测都具有重要意义。本文提出的方法主要针对一般线性结构的冲击载荷识别问题，从实测冲击响应应变信号出发，主要解决了冲击载荷与响应信号样本长度不一致这一突出矛盾。首先基于冲击响应信号分解方法来进行振动信号特征提取，然后基于长短期记忆神经网络（LSTM）对载荷和响应信号样本特征进行映射，从而实现冲击载荷识别。通过对挂架模型实测冲击载荷信号进行识别，结果表明四种工况下，该方法识别的冲击载荷的均方根相对误差小于0.6，相关系数大于0.94。结果初步表明，在理想的试验环境中，该方法具备一定的识别精度。

关键词：动力学逆问题；冲击载荷识别；响应分解；振动信号特征提取；长短期记忆神经网络（LSTM）