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。
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。
模態空間係列（十五）趣味解讀模態空間--進行模態試驗時，多少測點才夠用
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進行模態試驗時多少測點才夠用？那我們(men) 討論一下這個(ge) 問題吧。
我料想你zui終會(hui) 來問我那個(ge) 問題。它是另一個(ge) 我經常會(hui) 被問到的問題。大致說來，簡單的回答是，你需要測量足夠多的點，這樣你就可以描述模態振型了。這個(ge) 回答可能不是十分顯而易見。我們(men) 需要再多討論一下這個(ge) 問題。
我們(men) 從(cong) 先前討論過的簡單結構開始。這個(ge) 簡單的平板結構如下所示。
從(cong) 圖示的模態振型中，我們(men) 現在可以看出，有足夠數量的點來描述每一階模態的振型。可是在這個(ge) 平板上共有45個(ge) 測點位置。
現在，讓我們(men) 隻考慮沿著平板一條邊上的5個(ge) 測點，來闡明一些重點內(nei) 容。如果我觀察1階和3階模態，很快意識到，這裏沒有足夠多的點來充分描述這兩(liang) 階模態之間的差別。另外，考慮2階和4階模態，也可以得到相同的結論。
但是我認為(wei) 我們(men) 都應該能夠意識到，要充分描述模態振型，僅(jin) 有5個(ge) 測點是不夠的。隻用15個(ge) 測點，有可能將模態測量得相當不錯嗎？嗯，有可能吧 — 但它在很大程度上依賴於(yu) 這15個(ge) 測點布置在什麽(me) 位置。讓我們(men) 考慮15個(ge) 測點 — 但是我將選取一些點來闡明一項重點內(nei) 容。
如果我觀察這15個(ge) 測點，那麽(me) 1階模態和3模態之間很難區分。實際上，這些模態振型看上去幾乎完全相同。
現在我們(men) 考慮，僅(jin) 僅(jin) 沿著平板的前、後邊緣進行測量。你會(hui) 很難區分第1階剛體(ti) 模態和第1階彈性體(ti) 模態之間的差別。
因此根據上麵的所有這些簡單例子，很明顯，我們(men) 需要測點恰當地分布，以便地區分每一階模態振型。如果我隻對1階模態和2階的特性感興(xing) 趣，則隻用圖示的6個(ge) 測點，就有可能得到相當好的振型描述。但是，比那更少的測點就難了，特別是如果我們(men) 需要將剛體(ti) 模態和彈性體(ti) 模態區別開來。
現在我們(men) 來考慮另外一個(ge) 例子 — 圖中所示的簡單框架。假設可以獲取的平麵僅(jin) 為(wei) 三個(ge) 外平麵。如果僅(jin) 僅(jin) 采集這些平麵上的測量結果，並且沒有內(nei) 部平麵上的任何測量結果，那麽(me) 這些模態振型的描述可能不足以確定模態振型。僅(jin) 僅(jin) 考慮2階和4階模態，某一階模態當中，兩(liang) 個(ge) 橫梁相互之間是反相的，而對於(yu) 另外一階模態，它們(men) 相互之間又是同步的。對於(yu) 5階和6階模態，情況也同樣如此。如果沒有得到內(nei) 部平麵上的測量結果，那麽(me) 將很難區分這些模態的振型。這是在很多模態試驗中發生的常見試驗問題。由於(yu) 無法得到結構的全部重要的模態活動部分，造成可用的測點太少，以至於(yu) 不能確定模態振型。
進行模態試驗時，另一個(ge) 常見的問題是不願意去測量結構的相鄰部分。會(hui) 做的典型解釋是，我們(men) 隻對我們(men) 負責的結構部分感興(xing) 趣。我們(men) 對結構的其他部分不感興(xing) 趣，因為(wei) 它不在我們(men) 的管轄範圍之內(nei) 。為(wei) 了說明這種說法的問題，我們(men) 可以再次利用這個(ge) 簡單框架。
但這次隻采集結構內(nei) 部平麵的測量結果和模態數據。我們(men) 很快可以發現，某些模態振型信息是主要由結構外部所決(jue) 定。如果沒有測量足夠多的信息來充分地描述模態振型，盲目地局限於(yu) 所觀察的數據的時候，或許很難確定問題的原因是什麽(me) 。
這個(ge) 很好的例子使我想起了近期的一次模態試驗，試驗是在一個(ge) 棘手的扭轉振動台係統上進行的。想要解決(jue) 他們(men) 問題的試驗人員隻對他們(men) 職責範圍內(nei) 的夾具和試件感興(xing) 趣。他們(men) 對振動台係統和支撐結構的感覺是，他們(men) 真的不在乎外部shi界正在做什麽(me) 。但是事實上，其他結構實際上是造成他們(men) 遇到的問題的原因。夾具和試件上的局部響應大部分是由某些重要的係統全局模態產(chan) 生的。如果不測量這些信息，你就沒有足夠的數據來糾正問題或者去理解問題。
現在對於(yu) 需要多少個(ge) 點進行模態試驗，我希望你有了更好的理解 — 數量足夠多，多到可以確定模態。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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