CN103090960B - 用于获取振动数据并对振动数据去噪声的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明名称为“用于获取振动数据并对振动数据去噪声的系统和方法”。在一个方面中，公开一种用于对测试组件的振动数据去噪声的方法。该方法一般可以包括获取与测试组件的有限元模型的多个建模的模态形状有关的数据，从多个非接触振动测量装置获取与测试组件的多个实验性模态形状有关的数据，并利用计算装置使用多个建模的模态形状对多个实验性模态形状去噪声以创建测试组件的多个去噪声的模态形状。

Description

用于获取振动数据并对振动数据去噪声的系统和方法

技术领域

本发明主题一般涉及确定振动组件的应变分布，以及更具体地来说，涉及用于将振动组件的振动数据去噪声的系统和方法。

背景技术

在制造翼面和多种其他组件时，出于质量保证的目的必须获取翼面/组件的相对应变分布。常规技术下，通过将应变仪放置于在翼面/组件上并执行长时间复杂的应变测试，已经获取了这种应变分布。但是，由于必须附接到翼面/组件表面的多个测量仪(gauge)和/或导线，所以翼面/组件的动态特性可能改变，从而导致含有显著误差的应变分布。此外，执行此类应变测试的人工成本常常过分地昂贵。

另一方面，用于获取动态模态形状测量的数值方法是容易获取的，然后可以将其用于通过模态形状的空间求导来确定相对应变。但是，实验性获取的模态形状中的噪声是不可避免的。相应地，直接空间求导将放大此噪声，从而导致不精确的应变计算。

为了移除来自实验性获取的模态形状中的噪声，已提出多种去噪声方法，如多项式曲线拟合、仿样(Spline)、主成分分析等。但是，这些常规方法破坏了正在测试的组件的边界条件。从而，在使用此类方法之后，改变了问题的物理性质(对应于组件的机械和/或动力学特性)。物理性质的这种改变可能导致“去噪声的”模态形状中显著的误差，然后由于对模态形状的求导以便获取振动应变而将该误差放大。

相应地，在本技术领域中需要一种用于获取测试组件的振动数据并精确地去噪声的系统和方法。

发明内容

在下文描述中将部分地阐述，或可以从该描述中显见或可以通过本发明的实践学习到本发明的多个方面和优点。

在一个方面中，本发明主题公开一种用于对测试组件的振动数据去噪声的方法。该方法一般可以包括获取与测试组件的有限元模型的多个建模的模态形状有关的数据，从多个非接触振动测量装置获取与测试组件的多个实验性模态形状有关的数据，以及利用计算装置使用多个建模的模态形状对多个实验性模态形状去噪声以创建测试组件的多个去噪声的模态形状。

在另一个方面中，本发明主题公开一种用于获取测试组件的振动数据并对其去噪声的系统。该系统一般可以包括多个非接触振动测量装置，多个非接触振动测量装置配置成在测试组件振动时检测测试组件的振动参数。此外，该系统可以包括通信地耦合到这些非接触振动测量装置的计算装置。该计算装置可以包括测试组件的有限元模型，并且可以配置成基于振动参数来确定测试组件的多个实验性模态形状以及基于有限元模型确定测试组件的多个建模的模态形状。而且，该计算装置可以配置成使用建模的模态形状对这些实验性模态形状去噪声以创建测试组件的多个去噪声的模态形状。

参考下文描述和所附权利要求将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。并入本说明书中并构成其一部分的附图连同用于解释本发明多个原理的描述，说明了本发明的多个实施例。

附图说明

在本说明书中给出了本发明面向本领域普通技术人员的全面且使能性公开，包括其最佳模式，该说明书参考了附图，其中：

图1图示用于获取振动测试组件的振动数据并对其去噪声的测试系统的一个实施例的简化局部视图；

图2图示用于对振动测试组件的振动数据去噪声的方法的一个实施例的流程图；

图3图示用于执行图2所示的方法的特定实施例的流程图的一个示例；以及

图4图示图1所示的测试组件的放大透视图。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的实施例，附图中图示了其一个或多个示例。每个示例均是以解释本发明的方式提供，而非本发明的限制。实际上，本领域技术人员将显见到，在不背离本发明的范围或精神的前提下可以在本发明中进行多种修改和改变。例如，可以将作为一个实施例的一部分图示或描述的特征与另一个实施例结合使用来获得再一个实施例。因此，本发明应涵盖在所附权利要求及其等效物的范围内的此类修改和改变。

一般来说，本发明主题涉及用于获取振动测试组件的振动数据和/或对其去噪声的系统和方法。确切地来说，本发明主题公开使用振动测量装置(例如，激光多普勒振动仪)以获取测试组件的实验性模态形状。还可以使用有限元分析来获取测试组件的电子模型的建模的模态形状。然后可以将实验性模态形状投影到建模的模态形状跨越的子空间，以识别实验性模态形状内不可避免地包含的噪声或其他污染。由此，因为建模的模态形状满足测试组件的几何和力边界条件，所以可以对该实验性模态形状去噪声而不会改变原问题的整体机械和/或动力学，从而能够为测试组件计算非常精确的应变分布。

现在参考附图，图1图示用于获取振动测试组件12的振动数据并对其去噪声的测试系统10的一个实施例的简化局部视图。如图所示，系统10一般包括多个振动测量装置14，这些振动测量装置14配置成检测和/或测量测试组件12的一个或多个振动参数。系统10还包括计算装置16(计算装置16通信地耦合到振动测量装置14)和配置成激发/振动测试组件12的一个或多个激发装置18。

振动测量装置14一般可以包括本领域中已知的、能够检测测试组件12在被激发装置18振动时的振动参数(例如，速度和/或位移)的任何适合的测量装置(接触或非接触的)。在若干实施例中，振动测量装置14可以包括非接触振动测量装置。例如，每个振动测量装置14可以包括激光多普勒振动仪(LDV)。正如普遍理解的，LDV可以通过将相干光束(例如，激光束)指向振动组件表面上特定点来提供非接触振动测量。然后可以由LDV来检测振动组件所散射的光的频率中的多普勒频移，据此可以获取振动组件在特定点处的速度和/或位移的时间分辨的测量。由此，如图1所示，在若干实施例中，每个振动测量装置14可以配置成将相干光束20指向测试组件12的表面22，然后检测测试组件12的振动运动所导致的光20频率上的多普勒频移。通过检测此类多普勒频移，可以确定振动测试组件12在其振动时的速度和/或位移。

本领域普通技术人员应该意识到，LDV一般可以提供同测试组件12在与光束20的方向平行的方向上(即，与测试组件12在光束20指向的特定点24处的表面22垂直的方向上)的速度和/或位移的定向分量对应的振动测量。因此，在若干实施例中，系统10可以包括三个或三个以上振动测量装置14(例如，三个或三个以上LDV)，它们布设在相对于测试组件12的不同位置处以便能够同时在三个或三个以上方向上获取振动测量。例如，如图1所示，系统10包括三个振动测量装置14，这些振动测量装置14彼此间隔开且相对于测试组件12朝向设为使装置14可以从不同方向将光束20指向测试组件12表面22上的单个点24。由此，每个振动测量装置14可以配置成检测测试组件12在其振动时的速度向量(V_x, V_y, V_z)和/或位移向量(X_x, X_y, X_z)的一个定向分量，从而提供测试组件12在此单个点24处的三维振动测量。一旦在单个点24处获取了足够的振动数据(例如，在通过一定范围激发频率振动测试组件12之后)，然后可以将光束20指向测试组件12表面22上的另一个点，以便能够在此类点处获取进一步三维振动测量。

仍参考图1，每个振动测量装置14可以通信地耦合到计算装置16以便能够将振动测量装置14获取的振动数据传送到计算装置16以用于后续处理、存储和/或分析。例如，如图示实施例中示出的，每个振动测量装置14经由如使用一个或多个通信线缆26的有线连接耦合到计算装置16。但是，在备选实施例中，振动测量装置14可以经由使用任何适合无线通信协议的无线连接通信地耦合到计算装置16。

一般来说，计算装置16可以包括任何适合的计算机、处理单元或计算机和/或处理单元的组合。因此，在若干实施例中，计算装置16可以包括一个或多个处理器(未示出)和关联的存储器装置(未示出)，其配置成执行多种计算机实现的功能。正如本文所使用的，术语“处理器”不仅是指本领域中称为计算机中包括的集成电路，而且是指控制器、微控制器、微处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其他可编程电路。此外，存储器装置一般可以包括存储器元件，其包括但不限于计算机可读介质(例如，随机存取存储器(RAM)、计算机可读非易失性介质(例如，闪存)、软盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其他适合的存储器元件。此类存储器装置一般可以配置成存储适合的计算机可读指令，这些适合的计算机可读指令在被处理器实现时，将计算装置16配置成执行多种功能，包括但不限于存储/处理从振动测量装置14接收的振动数据/测量、创建测试组件12的有限元模型、执行模型的有限元分析、执行本文描述的计算和/或分析等。

此外，计算装置16还可以包括通信模块(未示出)以利于计算装置16与所公开的系统10的其他组件(例如，振动测量装置14、激发装置18等)之间的通信。例如，该通信模块可以包括传感器接口(例如，一个或多个模数转换器)以便能够将振动测量装置14传送的信号转换成处理器能够理解和处理的信号。例如，在一个实施例中，每个振动测量装置14的输出可以是与测试组件12在与光束22的方向平行的方向上的速度和/或位移的定向分量成正比的连续模拟信号。在此类实施例中，传感器接口可以配置成从振动测量装置14接收模拟信号并将此类信号转换成计算装置16能够使用的数字信号。

仍参考图1，激发装置18一般可以包括配置成激发/振动测试组件12的任何适合的装置和/或能量源。在若干实施例中，激发装置18可以包括非接触装置以便能够将激发装置18对测试组件12的影响减到最小。例如，如图1所示，激发装置18包括扬声器，其配置成通过以不同激发频率发射声波来激发/振动测试组件12。

应该意识到激发装置18可以配置成从任何适合的源接收激发信号(例如，与激发装置18要激发/振动测试组件12所采用的频率对应的信号)。例如，在一个实施例中，激发装置18可以(经由有线或无线连接)通信地耦合到计算装置16以便可以将计算装置16生成的激发信号传送到激发装置。作为备选，激发装置18可以耦合到能够生成激发信号的任何其他源(例如，振动仪控制单元)。还应该意识到，可以使用任何适合的激发算法(如随机、周期性啁啾(periodic chirp)、单音暂停(single tone dwell)、多音同时激发等)来将激发信号传送到激发装置18。

此外，应该意识到，虽然测试组件12在图1中示出为配置为燃气涡轮的翼面组件(例如，涡轮喷嘴或叶片)，但是测试组件12一般可以包括期望获取其振动数据的任何适合组件。而且，如图示的实施例中示出的，为了获取振动测量，将测试组件12安装和/或耦合到测试台28。但是，由于使用非接触振动测量装置14(例如，LDV)提供的灵活性，还可以在测试组件12位于其典型操作环境中时现场(原位置)获取振动测量。例如，可以使用非接触振动测量装置14、在此类组件位于操作的燃气涡轮内时获取涡轮喷嘴和/或涡轮叶片的振动测量。

现在参考图2，根据本发明主题的多个方面，图示用于对振动测试组件的振动数据去噪声的方法100的一个实施例的流程图。如图所示，方法100一般包括获取与测试组件102的有限元模型的多个建模的模态形状有关的数据，从多个非接触振动测量装置104获取与测试组件的多个实验性模态形状有关的数据，以及利用计算装置使用多个建模的模态形状对多个实验性模态形状去噪声以产生测试组件106的多个去噪声的模态形状。

下文将参考图3的流程图200详细地描述所公开的方法100的特定实施例。但是，一般来说，方法100可以允许将实验方式获取的振动数据精确地去噪声而不会改变测试组件的基本机械和动力学性质，从而能够对测试组件获取更精确的应变计算。确切地来说，通过创建和/或获取具有与测试组件相同或相似的几何形状且满足或基本满足测试组件的边界条件的测试组件的有限元模型，可以执行有限元模态分析来获取测试组件的建模的模态形状。相似地，通过执行测试组件的实验性模态分析(例如，通过使用上文参考图1描述的测试系统10)，可以获取测试组件的实验性模态形状。然后可以将实验性模态形状投影到建模的模态形状跨越的子空间上，正如下文将更详细描述的，以便确定实验方式获取的模态形状的什么部分实际归因于测试组件的振动以及什么部分归因于噪声或其他污染。

现在参考图3，根据本发明主题的多个方面，图示用于执行所公开的方法100的特定实施例的流程图200的一个示例。如图所示，流程图200分成三个部分(建模、测试和分析)，其中每个部分包括表示所公开的方法100执行期间可能执行的步骤、所公开的方法100执行期间可能获取的数据等的一个或多个框。但是，应该意识到流程图200的具体划分和图3中所示的框的具体次序仅出于论述的目的而提供，以便提供所公开的方法100的一个示例。

如图3所示，在框202中，可以创建要测试的组件(即，测试组件12)的有限元模型。一般来说，有限元模型可以对应于具有与测试组件12相同或相似的几何形状的电子三维模型。例如，在若干实施例中，有限元模型可以具有与测试组件12相同的标称几何形状(即，具有落在测试组件12的制造容差内的尺寸)。此外，可以创建有限元模型以满足或基本满足测试组件12的边界条件。例如，当测试组件12配置为燃气涡轮的翼面组件(例如，涡轮喷嘴或叶片)时，有限元模型可以具有三个自由边沿(例如，翼面300的每个边沿302周围(图4))和一个固定边沿(例如，翼面300耦合到涡轮转子所在的平台/根部304(图4)处)。而且，还可以将测试组件12的材料属性(例如，泊松比、杨氏模量、材料密度等)输入到有限元模型中。

应该意识到，在若干实施例中，可以在上述的计算装置16上使用其中存储的任何适合建模软件来创建测试组件12的有限元模型。作为备选，可以在另一个装置上创建模型，然后将其传输到计算装置16以用于后续处理、存储和/或分析。例如，可以使用坐标测量机器(CMM)扫描测试组件12或通过从现有数据库(例如，制造商的数据库)提取测试组件12的标称几何形状来建立模型。

此外，如图3所示，在框204中，可以使用计算装置16和/或任何其他适合的处理单元对该有限元模型进行模态分析。一般来说，可以使用本领域中已知的任何适合的有限元分析软件，如ANSYS仿真软件等来进行模态分析。正如一般理解的，可以使用有限元模态分析来确定物体振动的多种模态。由此，正如框206中示出的，当执行有限元模态分析后，可以获取有限元模型的自然模态形状()和模态频率(fj)，其中每个模态形状()和模态频率(fj)对应于有限元模型的不同模态的振动(即，模态1,... j,...n)。

仍参考图3，除了进行有限元模态分析以获取测试组件12的建模的模态形状()外，还可以进行实验性模态分析以获取测试组件12的实验性模态形状。在若干实施例中，可以使用上文参考图1描述的测试系统10来进行实验性模态分析。由此，可以利用振动测量装置14在测试组件12被激发装置18激发/振动(图3中框210)时检测和/或测量测试组件12的一个或多个振动参数(图3中框208)。

正如上文所指示的，振动测量装置14可以配置成在沿着测试组件12的表面22(图1)的一个或多个位置处取得三维振动参数测量(例如，三个方向上的速度和/或位移)，如通过将三个或三个以上光束20指向测试组件12的表面22上的特定点24并检测测试组件12振动所导致光的多普勒频移。例如，图4图示图1所示的测试组件12的放大透视图。如图所示，在若干实施例中，振动测量装置14可以配置成在沿着测试组件12的表面22(例如，翼面300的凹形压力侧表面)间隔开的多个不同测量点306处取得振动参数测量。在一个实施例中，沿着表面22的测量点306的位置和/或间距可以对应于有限元模型的节点网格。例如，振动测量装置14可包括适合的LDV或能够从外部源(例如，计算装置16)接收和/或上载节点网格的其它测量装置。在此类实施例中，每个测量点306可以对应于有限元模型的有限元节点。因此，可以将在每个测量点306取得的振动参数测量与从每个对应的有限元节点的有限元模态分析获取的建模的振动数据匹配。

应该意识到，当将有限元节点网格导入和/或载入到振动测量装置14中时，期望识别测试组件22的表面22上的一个或多个锚点308，以便可以将节点网格精确地映射到测试组件12上。例如，如图4所示，可以在正在测量的表面22的角部识别锚点308(示出为直径增大的点)，以确保每个测量点306处取得的振动测量可以对应于每个有限元节点提供的建模的振动数据。

此外，应该意识到，激发装置18可以配置成在振动测量装置14获取每个测量点306处的测量的同时在一定激发频率范围上激发/振动测试组件12。例如，在若干实施例中，激发装置18可以配置成扫过包括有限元模态分析期间确定的模态频率(f_j)的全部或一部分的激发频率范围。由此，可以获取与有限元模态分析期间确定的建模的模态形状()对应的测试组件12的实验性模态形状。确切地来说，如图3所示，在框212中，通过在激发频率(f_j)等于模态频率(f_i)之一时在每个测量点306处取得振动参数测量，可以对测试组件12的振动的多种模态(即，模态1,…,i,…n)确定实验性模态形状()。相应地，对于测试组件12的振动的每种模态，可以对沿着测试组件12的表面22的每个测量点306获取实验性模态形状和建模的模态形状(,)。

本领域普通技术人员应该容易地理解，可以使用振动测量装置14提供的速度和/或位移数据来确定实验性模态形状()。此类数学关系是公知的，因此本文无需描述。

仍参考图3，如框214所示，在获取实验性模态形状和建模的模态形状(,)后，可以使用建模的模态形状()对实验性模态形状()去噪声以确定测试组件12的多个去噪声的模态形状。确切地来说，如框216所示，实验性模态形状()的去噪声可以通过如下等式(等式(1))来表示：

其中对应于测试组件的第i个去噪声的模态形状(模态1…,i,…n)，对应于测试组件的第i个实验性模态形状，以及对应于第i个实验性模态形状中的噪声或污染。

一般来说，可以使用提供对此类模态形状的精确去噪声而不会破坏测试组件12的边界条件的任何适合去噪声过程来对实验性模态形状()去噪声。但是，根据本发明主题的若干实施例，可以使用本发明主题的发明人开发的本征函数子空间投影(SSP)去噪声技术来对实验性模态形状()去噪声。SSP技术基本是参数估算去噪声技术。不同于常规曲线拟合技术，SSP的基函数(即，建模的模态形状())满足或基本满足测试组件12的边界条件(例如，几何形状和力边界条件)。由此，SSP技术提供用于在保持测试组件的机械/动力学性质(即，不改变问题的物理性质)的同时对振动数据去噪声的方式。相应地，可以获取非常精确的去噪声模态形状()，从而防止对模态形状取微分以获取测试组件的应变分布时的显著误差放大。

SSP技术一般基于本征函数或模态形状形成完整集合的理论。由此，通过使用测试组件的建模的模态形状作为基本集合，可以将污染的实验性模态形状()投影到基本集合跨越的子空间上。然后可以将剩余部分(residual)视为噪声或其他污染，并且可以将其移除。确切地来说，在一个实施例中，可以使用如下等式(等式(2))将实验性模态形状()投影到建模的模态形状的基本集合跨越的子空间上：

其中对应于测试组件的第i个实验性模态形状(模态1,…,i,…n)，对应于测试组件的第j个建模的模态形状(模态1,…,i,…n)，对应于第j个建模的模态形状在第i个实验性模态形状上的贡献，以及对应于第i个实验性模态形状中的噪声或污染。

利用等式(2)，可以确定每个实验性模态形状()内包含的污染或噪声，然后可以在等式(1)中利用污染或噪声来确定测试组件12的去噪声的模态形状。如上所示，等式(2)提供每个实验性模态形状()的近似解。但是，应该意识到等式(2)中提供的数学关系的精确度随着数量“n”增加而提高。确切地来说，随着数字“n”逼近无穷大，可以说实验性模态形状()等于。

还应该意识到的是，可以使用本领域中公知的任何适合数学技术(例如，任何适合参数估算技术)来确定第j个建模的模态形状在第i个实验性模态形状上的贡献。例如，在若干实施例中，可以使用最小均方参数估算技术来确定第j个建模的模态形状在第i个实验性模态形状上的贡献。确切地来说，在一个实施例中，因为基本集合典型不是方阵，所以可以利用伪逆技术来确定最小平方解。

仍参考图3，在对实验性模态形状()去噪声后，可以利用去噪声的模态形状来确定测试组件的相对应变分布(在框218中)。例如，如图示的实施例中所示，在框220中，可以将去噪声的模态形状输入到适合的有限元软件，以便可以执行有限元分析以允许计算测试组件的应变分布。然后可以评估应变分布和/或利用应变分布来执行进一步分析/计算，如通过使用应变分布来计算测试组件上的应力分布、执行模态确认计算、与应变仪测试的结果比较等。

本领域普通技术人员应该意识到，为了确定三维测试组件中的应变，必须在三个方向上获取测试组件的位移和/或速度。因此，本发明主题一般是参考使用三个或三个以上振动测量装置14来描述的，以便能够获取三维位移和/或速度测量。但是，如果测试组件12是二维的，则可以通过仅在一个方向上获取位移和/或速度测量来确定测试组件12中的应变。在此类实施例中，测试系统10可以仅包括一个振动测量装置14来用于获取测试组件12的振动参数测量。

本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，并还使本领域技术人员能实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求定义，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例包括与权利要求字面语言无不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素，则它们规定为在权利要求的范围之内。

Claims (19)

1.一种用于对测试组件的振动数据去噪声的方法，所述方法包括：

获取与测试组件的有限元模型的多个建模的模态形状有关的数据；

从多个非接触振动测量装置获取与所述测试组件的多个实验性模态形状有关的数据；以及利用计算装置使用所述多个建模的模态形状对所述多个实验性模态形状去噪声，包括将所述多个实验性模态形状投影到所述多个建模的模态形状跨越的子空间以创建所述测试组件的多个去噪声的模态形状。

2.如权利要求1所述的方法，还包括使用所述多个去噪声的模态形状确定所述测试组件的应变分布。

3.如权利要求1所述的方法，其中从多个非接触振动测量装置获取与测试组件的多个实验性模态形状有关的数据包括：从至少三个激光多普勒振动仪获取所述数据。

4.如权利要求1所述的方法，其中从多个非接触振动测量装置获取与测试组件的多个实验性模态形状有关的数据包括：利用沿着所述测试组件的表面的多个不同测量点处的所述多个非接触振动测量装置的每一个来测量振动参数。

5.如权利要求4所述的方法，其中利用沿着所述测试组件的表面的多个不同测量点处的所述多个非接触振动测量装置的每一个来测量振动参数包括：

将来自至少三个非接触振动测量装置的光束指向沿着所述测试组件的所述表面的特定位置；以及

使用所述至少三个非接触振动测量装置检测所述光束从所述特定位置散射时所述光束的变化。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述多个不同测量点对应于所述有限元模型的节点网格。

7.如权利要求4所述的方法，其中所述振动参数包括速度测量和位移测量的至少其中之一。

8.如权利要求1所述的方法，其中将所述多个实验性模态形状投影到所述多个建模的模态形状跨越的子空间包括：使用如下等式将所述多个实验性模态形状投影到所述多个建模的模态形状跨越的所述子空间：

$\left\{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\Ψ}}}_i\right\}=\left\{{\mathrm{\Ψ}}_i\right\}-{\mathrm{\ϵ}}_i$

$\left\{{\mathrm{\Ψ}}_i\right\}\≈\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}{\mathrm{\α}}_{ij}\left\{{\mathrm{\Φ}}_j\right\}+{\mathrm{\ϵ}}_i$

其中{Ψ_i}对应于第i个实验性模态形状，对应于第i个去噪声的模态形状，ε_i对应于第i个实验性模态形状中的污染，{Φ_j}对应于第j个建模的模态形状，以及α_ij对应于第j个建模的模态形状在第i个实验性模态形状上的贡献。

9.如权利要求8所述的方法，还包括使用最小均方参数估算技术来确定α_ij。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述有限元模型具有与所述测试组件相同的标称几何形状，且至少基本满足所述测试组件的边界条件。

11.一种用于获取测试组件的振动数据并对所述振动数据去噪声的系统，所述系统包括：

多个非接触振动测量装置，其配置成在所述测试组件振动时检测所述测试组件的振动参数；以及

计算装置，其通信地耦合到所述多个非接触振动测量装置且包括所述测试组件的有限元模型，所述计算装置配置成基于所述振动参数来确定所述测试组件的多个实验性模态形状以及基于所述有限元模型确定所述测试组件的多个建模的模态形状，

其中所述计算装置还配置成使用所述多个建模的模态形状对所述多个实验性模态形状去噪声，包括将所述多个实验性模态形状投影到所述多个建模的模态形状跨越的子空间以创建所述测试组件的多个去噪声的模态形状。

12.如权利要求11所述的系统，其中所述计算装置还配置成使用所述多个去噪声的模态形状以确定所述测试组件的应变分布。

13.如权利要求11所述的系统，其中所述多个非接触振动测量装置包括至少三个激光多普勒振动仪。

14.如权利要求11所述的系统，其中所述多个非接触振动测量装置彼此间隔开，以使每个非接触振动测量装置在不同方向上检测所述测试组件的振动参数。

15.如权利要求11所述的系统，其中所述振动参数包括速度测量和位移测量的至少其中之一。

16.如权利要求11所述的系统，其中所述计算装置配置成使用如下等式对所述多个实验性模态形状去噪声：

$\left\{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\Ψ}}}_i\right\}=\left\{{\mathrm{\Ψ}}_i\right\}-{\mathrm{\ϵ}}_i$

$\left\{{\mathrm{\Ψ}}_i\right\}\≈\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}{\mathrm{\α}}_{ij}\left\{{\mathrm{\Φ}}_j\right\}+{\mathrm{\ϵ}}_i$

其中{Ψ_i}对应于第i个实验性模态形状，对应于第i个去噪声的模态形状，ε_i对应于第i个实验性模态形状中的污染，{Φ_j}对应于第j个建模的模态形状，以及α_ij对应于第j个建模的模态形状在第i个实验性模态形状上的贡献。

17.如权利要求11所述的系统，还包括激发装置，其配置成振动所述测试组件。

18.如权利要求11所述的系统，其中所述有限元模型具有与所述测试组件相同的标称几何形状，且至少基本满足所述测试组件的边界条件。

19.如权利要求11所述的系统，其中所述多个非接触振动测量装置配置成检测沿着所述测试组件的表面的多个不同测量点处的振动参数，所述多个不同测量点的每一个对应于所述有限元模型的节点。