模態空間是Peter Avitabile教授發表的係列模態解讀文章。Peter Avitabile教授是美國麻省大學洛威爾校區UMASS Lowell機械工程係結構動力學和聲學係統實驗室的副主任，以及模態分析和控製實驗室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化、生動而又幽默的語言，在每篇文章中集中介紹試驗模態分析的一個(ge) 主題，是非常好的試驗模態分析的入門文章。它涉及到了試驗模態分析的方方麵麵，是模態試驗新手的入門材料，學習(xi) 它有助於(yu) 理解什麽(me) 是試驗模態，以及取得高質量的模態參數。
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我發現很多人對理解和接受這個(ge) 問題有困難。大多人都有可能像鴕鳥那樣“把頭埋在沙裏”，裝作看不見，希望問題會(hui) 消失。嗯…這裏我要展示一些很多人接受起來有困難的東(dong) 西。但是，首先讓我從(cong) 幾個(ge) 與(yu) 相關(guan) 和正交相關(guan) 的詞語開始，因為(wei) 這二者之間存在著巨大的差異，很多人可能會(hui) 認為(wei) 模態置信準則（MAC）跟正交性檢查是一回事 — 但實際上它們(men) 大為(wei) 不同。
例行公事，描述MAC和正交性的兩(liang) 個(ge) 公式分別是：
首先要指出的是，MAC實際上不過是歸一化的矢量點積，在0到1之間取值。如果MAC值接近於(yu) 0，那麽(me) 我們(men) 說這兩(liang) 個(ge) 矢量之間不相關(guan) 。如果MAC值接近於(yu) 1，則兩(liang) 個(ge) 矢量非常相似。但是你注意到從(cong) 來就沒有用正交這個(ge) 詞。隻是用了相似這個(ge) 詞。
現在，正交性是一種數學屬性，產(chan) 生於(yu) 描述係統質量和剛度矩陣的特征解。特征解的一個(ge) 副產(chan) 物是，矢量“線性獨立”，矢量“關(guan) 於(yu) 質量和剛度矩陣同時正交”。所以正交性是一種屬性，由特征解的結果所保證成立。對那個(ge) 計算，MAC不做這樣的保證。
正交性檢查是執行的一種更為(wei) 嚴(yan) 格的檢查，在航天航空和軍(jun) 事国产成人在线观看免费网站中，它時常被強製規定作為(wei) 認證過程中的一部分。解析/有限元模型的模態振型常常與(yu) 試驗測得的矢量進行比較。管理機構規定相似矢量的質量正交性必須大約90%或95%，不同矢量的值必須不高於(yu) 5%到10%。也就是說，質量正交矩陣的對角元素必須大於(yu) 90%，而所有非對角元素必須低於(yu) 10%。現在這些行業(ye) 中，MAC通常不再用於(yu) 模型的驗證，因為(wei) 正交性是一種更好的相關(guan) 標識符。
在其他行業(ye) 又如何呢？嗯，確實沒有一家授權或管理機構，所以很多時候国产黄色在线观看或行業(ye) 有普遍遵循的“良好習(xi) 慣做法”。MAC實際上產(chan) 生於(yu) 試驗環境，其中試驗工程師想要確定從(cong) 某一次試驗測得的振型跟下次得到的振型是否相似，或者一個(ge) 原型跟一個(ge) 国产欧美在线配置是否一樣，或者…（等等不一而足，在很多情況下，我們(men) 可以使用MAC）。
那麽(me) 他們(men) 為(wei) 什麽(me) 不使用正交性檢查呢？嗯，記住，MAC出自試驗人員，可追溯到30-40年前，試驗人員沒法得到質量矩陣；隻有一些分析工程師可以使用非常原始的有限元建模工具。加之MAC易於(yu) 計算。不管怎麽(me) 說，他們(men) 沒有質量矩陣，又不想耗神費力於(yu) 更為(wei) 複雜的質量正交性檢驗。試驗人員就想做點簡單的比較。
但接下來所有事情“水到渠成”，突然地，我們(men) 有人使用MAC將有限元模態振型和測得的試驗數據關(guan) 聯起來。並且突然地，我們(men) 有人使用MAC對模型進行相關(guan) 性驗證，接著他們(men) 開始使用正交性檢驗所發展起來的某些相同的一般準則。
但我經常地會(hui) 聽到有人講，他們(men) 可以接受低於(yu) 90%的相關(guan) 向量MAC值，有時候接受低至80%的相關(guan) 值，因為(wei) “我們(men) 正在打交道的是實際結構，而不是簡單的學術範例”。嗯，我並不完全肯定我讚成這種想法，因為(wei) 在MAC計算中沒有包含質量矩陣。
我想展示兩(liang) 個(ge) 例子來說明某些MAC值，它們(men) 是從(cong) 顯然完全不同的模態得到的。第1個(ge) 例子是來比較一個(ge) 自由-自由梁的搖擺剛體(ti) 模態和懸臂梁的第1階模態。圖1所示，MAC值指出有大約60%的相似性。
圖1：自由-自由梁（左側(ce) ）和懸臂梁（右側(ce) ）的模態振型
親(qin) 愛的莫莉小姐！這兩(liang) 個(ge) 向量彼此沒有什麽(me) 關(guan) 係，但是MAC顯示出了60%的相關(guan) 。那怎麽(me) 可能發生呢。嗯，如果你觀察圖1右下方的插圖，可以看到從(cong) 根部到梁跨中的懸臂梁模態振型值非常小，MAC值計算中它們(men) 的貢獻很小。另外如果你觀察梁從(cong) 跨中到頂部的振型，值要大得多，並且你用肉眼也能看出搖擺剛體(ti) 模態看上去非常相似。這就是MAC所指示的。但是我們(men) 知道這兩(liang) 階模態根本就不一樣。現在你可能爭(zheng) 解我沒有權利比較這些模態，但我隻是為(wei) 了展示60%MAC指出了什麽(me) 。那是多麽(me) 離奇啊！！！！！
現在讓我們(men) 拿兩(liang) 個(ge) 懸臂梁繼續下去 — 一個(ge) 是質量均勻分布的，另一個(ge) 在梁中部有一個(ge) 附加的集中質量塊（梁重量的20%）。現在如果我觀察質量均勻分布梁的1、2階模態之間的MAC，跟預料一樣，MAC將顯示ji小相關(guan) 。但是當在附加集中質量塊的梁上計算MAC時，1、2階模態之間的MAC幾乎是80%。莫莉小姐根本就不信這點。但是如果你觀察圖2右上部均勻分布梁的模態，將它們(men) 與(yu) 圖2右下部的模態進行比較，你開始看到相同的情況，跟第1個(ge) 例子中討論的一樣。靠近支架根部的模態振型值對MAC的貢獻很小。1、2階模態的梁根部的振型值看上去非常相似。這就是MAC再一次所指出的。但我們(men) 知道這兩(liang) 階模態相互正交，但在這裏MAC完全失靈。但是，質量正交性清楚地識別出了向量的狀態，因為(wei) 在正交性檢查中包含了恰當的質量貢獻。對這種情況，MAC沒有辦法計入不均勻的質量分布。
因此我希望你能明白MAC值可能具有欺騙性。MAC沒有質量矩陣。這是它的z大優(you) 點，同時也是它的z大缺點。現在你不要誤會(hui) …我一直用MAC來幫助整理模型和試驗結果。但當據認為(wei) 是“相關(guan) 的模態”的MAC值沒有很大的指標時，我是非常質疑的。
我希望這有助於(yu) 解釋清楚你的問題。我們(men) 可能會(hui) 在將來的文章中更多地討論一下MAC。如果你有關(guan) 於(yu) 模態分析的任何其他問題，盡管問我好了。
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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！
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Gfai tech以模塊化和靈活的聲學攝像機而聞名，用於(yu) 聲源的定位，可視化和分析。如今，該国产欧美在线組合還包括實驗模態分析的創新以及用於(yu) 監測、分析和評估聲學測量數據的完整軟件解決(jue) 方案。我們(men) 的測量解決(jue) 方案国产成人在线观看免费网站於(yu) 汽車、工業(ye) 、空中交通、火車交通和研發領域的降噪、錯誤檢測和聲音設計。
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