A stability-switch analysis framework for virtual shaker voltage-based fixed frequency continuation test

Jinming LIU

doi:10.1016/j.ymssp.2026.114209

A stability-switch analysis framework for virtual shaker voltage-based fixed frequency continuation test

2026-04-03

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DOI：10.1016/j.ymssp.2026.114209

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现有非线性模型修正主要依赖于恒定力水平扫频测试，该测试仅能捕捉稳定解。最近，基于激振电压的定频连续法被提出作为一种能够获取不稳定响应的实验方法，而无需额外的反馈装置。然而，当前研究尚未深入探究其内在动力学机制，仅将其视为一种实验技术，且不稳定解区域有限。为探究基于激振电压的定频连续法的深层原理并扩展其适用性，本文提出了一种稳定性切换分析框架。该框架能够对该连续方法进行定量分析，并提升优化效率。本文对与激振器耦合的非线性刚度单自由度（SDOF）系统进行了虚拟测试，模拟了定频电压连续过程。耦合系统表现出特征性的力跌落现象，并与公开发表的实验文献进行了验证，结果与公开发表实验趋势高度一致。随后，稳定性切换分析阐明了激振器耦合系统与SDOF系统之间的稳定性差异及关联。关键在于，本研究揭示调整杆件刚度能够扩展SDOF系统中多值响应均稳定的力水平范围，该调整将原本不稳定的响应转变为稳定状态。在这些条件下，电压连续过程中出现了新的力跳跃和力跌落现象。本研究为非线性动力学实验设计提供了有价值的参考。

Keyword:

stability-switch analysis

shaker voltage-based continuation

nonlinear model updating

unstable responses

force drop-out

A stability-switch analysis framework for virtual shaker voltage-based fixed frequency continuation test

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