模態空間係列（七）趣味解讀模態空間--曲線擬合搞得我一頭霧水！所有這些不同的技術是什麽意思？

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模態空間係列（七）趣味解讀模態空間--曲線擬合搞得我一頭霧水！所有這些不同的技術是什麽(me) 意思？

在北京科尚儀(yi) 器官網發布模態空間係列文章及其中文翻譯，得到了Peter Avitabile教授的書(shu) 麵授權，Peter Avitabile教授擁有文章全部權利，北京科尚儀(yi) 器隻為(wei) 學習(xi) 教育目的而使用它們(men) 。如您轉載此係列中文翻譯，請保留本段的描述信息。

曲線擬合搞得我一頭霧水！所有這些不同的技術是什麽(me) 意思？

說來話長了…

對大多數人來講，曲線擬合可能是整個(ge) 試驗模態分析過程中z難的部分。實際上，z好稱它為(wei) 模態參數估計。但那有點繞口 — 所以我們(men) 一般就稱它為(wei) 曲線擬合。但實際上我們(men) 是試圖從(cong) 測試數據中提取模態參數（頻率，阻尼和模態振型）。讓我們(men) 首先討論一些一般性的內(nei) 容。

或者分解為(wei) 各階模態的貢獻

現在當你開始觀察這個(ge) 測量結果時，很快會(hui) 想到幾個(ge) 問題。我應該用多少數據點？模型階數該是多少？曲線擬合算子的帶外模態有什麽(me) 影響嗎？需要国产成人在线观看免费网站相同的技術於(yu) 所有階模態嗎？我什麽(me) 時候用單自由度，什麽(me) 時候用多自由技術？我該用時域還是頻域曲線擬合算子？（而應該想起來的是 — 哎呀，我多麽(me) 希望那天我是去聽模態課了，而不是跑出去開派對了！）

首先，讓我們(men) 考慮某個(ge) 簡單的測力計校準數據，圖2所示。現在，如果在不受載荷情況下，測力計應該讀到零值，則圖2a代表了數據的z優(you) 直線擬合 — 但是，那個(ge) 擬合看起來不是很好。另一方麵，測力計要是有預載荷，情況又是怎樣呢？那麽(me) ，可能需要允許來點補償(chang) ，如圖2b所示。另外，要是有些測量數據超出力傳(chuan) 感器的有效範圍，情況又是如何呢？很可能僅(jin) 僅(jin) 應該使用一部分數據，如圖2c所示。另外，誰說力傳(chuan) 感器是線性的，可以用y=mx+by=mx+b來一階近似了？我有可能設想用一個(ge) 三次函數來更好地描述測量數據。出於(yu) 某些原因，人人都理解這個(ge) 測力計的例子，但卻很難認識到我測量的FRF也有相同的特性。從(cong) 根本上講，分析人員必須確定模型階數，用多少數據量，以及是否需要進行殘餘(yu) 項補償(chang) ，如圖3所示。表示這個(ge) 測量結果的基本方程如下從(cong) 根本上講，我們(men) 需要根據係統的振動模態來描述係統。例如，圖1所示的三階模態係統可以根據下麵的係統頻響函數表達式來描述。

大致說來，選擇一段模態進行擬合，指定模型階數，以及確定包含殘餘(yu) 項。

現在，我需要知道何時使用單自由度或多自由度技術。我所需要知道的是，一階模態與(yu) 相鄰的下一階模態在多大程度上有模態重疊。圖4顯示了對於(yu) 兩(liang) 自由度係統的各種不同情況。圖4a表示各階模態分離的很開，並且具有很小的阻尼。此類多階模態可以用單自由度擬合來近似。圖4b表示各階模態相鄰的很近，並且帶有很小的阻尼。

一階模態與(yu) 相鄰的下一階模態有些重疊，這或許不能用單自由度擬合來正確地補償(chang) 。對於(yu) 這兩(liang) 階模態，有可能需要用多自由度擬合。圖4c表示分得很開的模態，但阻尼引起一定程度的重疊，這可能需要用多自由度擬合。但是，對於(yu) 後麵這兩(liang) 種情況，你或許可以試試單自由度擬合，來與(yu) 多自由度擬合進行對比。圖4d表示各階模態相鄰的很近，並且具有大阻尼。對此情形，這就需要用多自由度擬合。

zui後一件要考慮的事情是，是要用時域技術還是要用頻域技術？從(cong) 本質上講，數學關(guan) 係式是相同的 — 隻是看起來不一樣。很多情況下，我們(men) 按某種形式寫(xie) 出關(guan) 係式，是因為(wei) 有些數學技巧在其中，這樣使得方程更易於(yu) 求解，或者從(cong) 計算的角度來看，更高效。但是，從(cong) 本質上講，這兩(liang) 個(ge) 域是等價(jia) 的。無論如何，很多時候對於(yu) 小阻尼係統，我們(men) 傾(qing) 向於(yu) 用時域技術；而對於(yu) 大阻尼係統，我們(men) 傾(qing) 向於(yu) 用頻域技術。

如果現在觀察圖5，對於(yu) 這個(ge) 測量結果來講，要估計模態參數，我該怎樣去想才是恰當的呢？嗯，對第1個(ge) 峰，利用單自由度有可能是正確的。但是模態2和模態3相鄰的太近，不能用單自由度。這樣，對這些模態，很有能要用多自由度技術。要意識到的另外一件事情是，光標間不需要重疊或者覆蓋整個(ge) 頻率區間。記住，我們(men) 是要試圖提取參數，對係統辨識出每一階模態的頻率、阻尼和留數信息。

我們(men) 真的需要花更多的時間來討論每種技術的全部細節，但是當下沒有足夠的時間來麵麵俱到。但是這個(ge) 概述應該可以讓你對所涉的某些概念有個(ge) 初步認識。好好思考一下我們(men) 討論過的內(nei) 容，或許在下一次，我們(men) 可以更詳盡地討論每種技術。如果你有模態分析的任何其他問題，問我好了。

模態激勵全新的解決(jue) 方案-WaveHitMAX自動脈衝(chong) 錘  

實驗模態分析中必不可少的一環就是模態激勵，昊量光電新推出的這款智能衝(chong) 擊錘的發明為(wei) 結構動力學国产成人在线观看免费网站提供了機械激勵的新途徑。智能意味著設備內(nei) 部處理信號。模態錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動、可重複和高精度激勵，而沒有雙重打擊。用戶可以根據不同的阻尼/延遲時間，設置撞擊次數、衝(chong) 擊力和撞擊之間的延遲時間。所有的預置，如零點或衝(chong) 擊力搜索，都是由錘子自動完成的。用戶不再需要手動調整。

針對全自動衝(chong) 擊錘的研製，WaveHitMAX采用包括整個(ge) 運動控製的閉環控製方法解決(jue) 了這一問題。

 

圖1. 用於(yu) 脈衝(chong) 錘內(nei) 部運動控製的傳(chuan) 感器-執行器控製回路示意圖

對新型衝(chong) 脈衝(chong) 錘WaveHitMAX的係統設計進行了改進，使傳(chuan) 感器信號作為(wei) 運動控製單元的主要輸入參數。這樣，脈衝(chong) 錘的手臂可以向上移動到試件的命中點，在那裏，通過力傳(chuan) 感器信號中的特征變化檢測到接觸事件，手臂的移動方向可以反轉。

與(yu) 半自動衝(chong) 擊錘相比，WaveHitMAX自動脈衝(chong) 錘具有新的功能。內(nei) 部信號處理的優(you) 點有:

• 全自動單擊

• 自動搜索用戶自定義(yi) 的衝(chong) 擊力

• 自動零點搜索

• 確認對質量保證的影響

• 更改錘頭與(yu) 測試對象之間的位置，無需重新設置

WaveHitMAX自動模態力錘可以通過以太網在Windows設備(PC或平板電腦)上通過包含的軟件快速、輕鬆地操作。

                                                                              

 自動模態脈衝(chong) 錘特點：

• 自動零點搜索

• 可重複的單擊激發

• 內(nei) 部傳(chuan) 感器評估和過程控製

• 自動搜索和調整衝(chong) 擊力

• 位置的變化是自動預測的

• 通過附件配置脈衝(chong) 特性

• 通過遠程控製或集成到客戶係統中來觸發功能

• 在德國設計和組裝

• CE認證

1.確保單次激發

雙重撞擊激勵可以在時域和頻域檢測到

 

2.豐(feng) 富的配件支持

不同的傳(chuan) 感器-尖端-配重的組合。

 

綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用於(yu) 全自動衝(chong) 擊測試的智能脈衝(chong) 錘，在全新的AI智能脈衝(chong) 領域實現真正意義(yi) 上的全自動智能脈衝(chong) 錘！

如果您對WaveHitMAX-全自動衝(chong) 擊測試的智能脈衝(chong) 錘有興(xing) 趣，請訪問上海昊量光電的官方網頁：

https://www.weilancj.com/details-1495.html

 

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