摘要:基于有效振动长度(Effective Vibration Length, EVL)的频率法能有效规避短索复杂的边界效应,精确识别短索索力。现有基于EVL的实时索力识别方法,假设EVL在索力变化时保持不变,通过识别的实时频率可得到实时索力,但EVL不变的假设缺乏充分的讨论和分析。为此,本文构建了一个具有复杂边界条件的短索有限元数值模型,探讨不同索力状态下的EVL变化规律,发现索力的大幅变化可能会导致EVL显著波动,从而影响实时识别索力的精度。为提高短索实时索力识别精度,本文结合若干工况的索力- EVL值,通过样条函数插值并对EVL进行修正。在索力变化幅度为平均索力的±60%时,通过理论实时频率识别实时索力,未修正EVL时的识别索力相对误差范围为-0.98%~-9.57%,修正EVL后的识别绝对误差范围为-2.34%~-5.08%,理论识别精度和稳定性得到提高。为提取实时频率,本文对比了四种时频分析方法,发现同步压缩变换(SST)识别频率的分辨率最佳,精度最好;短时傅里叶变换、连续小波变换和希尔伯特黄变换等三种方法的时频分辨率低,实时频率识别精度欠佳。在SST获取实时频率的基础上,经过对有效振动长度(EVL)的修正,所得实时索力的绝对误差相较于未修正前降低了50%,验证了该方法的有效性和准确性。