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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模態空間係列（八十五）趣味解讀模態空間-某天我做了一次測試，隔天又做，測試結果看上去不一樣。這怎麽(me) 可能？
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某天我做了一次測試，隔天又做，測試結果看上去不一樣。這怎麽(me) 可能？
我們(men) 看一看這個(ge) 測量結果，去看看發生什麽(me) 了？
我們(men) 在過去討論過很多不同的測量問題，但這個(ge) 真的需要注意。當然從(cong) 某一天到第二天或者從(cong) 一小時到下一小時甚至從(cong) 一星期到下一星期，測量結果之間總有差別；當我們(men) 測試結構時，這通常是些細微的差別，我們(men) 需要接受並忍受 – 這是正常的變化。
但是，作為(wei) 我們(men) 能夠預期見到的變化，你展示給我的測量結果跟我們(men) 通常所見的非常不同。在這個(ge) 特殊的測量結果中，低頻範圍內(nei) 變化很小，而在高頻範圍內(nei) 有很明顯的引人注目的變化。
所以我們(men) 檢查所測的這個(ge) 特殊測量結果，並討論下發生了什麽(me) 事。我們(men) 要追蹤的主要點是係統測試過程中試驗的夾具可能起到了非常重要的作用。
所做的測量是針對一個(ge) 小型風力發電機葉片。要在“固定”或“夾緊”的條件下進行葉片測試。葉片本身重不到2磅，連接到一個(ge) 800磅的光學平台上。現在對葉片來講，這個(ge) 光學平台確實夠大，足能充分地模擬固定的條件。事實上，對這個(ge) 結構存在一個(ge) 分析模型，根據這個(ge) 模型存在預測的固定模態。盡管這個(ge) 分析模型從(cong) 來不夠完美，並且開發這個(ge) 模型時做了近似，對於(yu) 這類簡單的結構，在簡單的幾何布局條件下，可以預期模型是相當精確的。
所以在葉片連接到光學平台的條件下，做了第1個(ge) 頻響函數。利用一個(ge) FFT分析儀(yi) ，借助於(yu) 常規的錘擊測量方法進行錘擊和響應測量。用實心安裝塊將葉片連接到光學平台上，用一些螺栓連接風機葉片和光學平台之間的塊體(ti) （作為(wei) 墊塊）；由於(yu) 葉片幾何外形上曲度的原因，這是有必要的，以允許懸臂的葉片和光學平台之間有空隙。
測量結果總體(ti) 上看起來可以接受，測量結果的相幹也可以接受。頻響函數如圖1所示，附帶了試驗設置的圖片。對測量結果的低頻部分不感興(xing) 趣，它被隱藏在試驗設置圖片的後麵了。
圖1 – 頻響和試驗設置 – 周五
因此所做的第1次測量結果看起來是可以接受的。現在這個(ge) 測量結果是在周五下午做的，接下來的星期，要做一些其他的試驗。在周一上午，作為(wei) 良好的習(xi) 慣做法，在進行平衡試驗之前，重複進行了測試。第2次測量結果在整體(ti) 上看起來同樣是可以接受的。頻響如圖2所示，附帶了試驗設置的圖片。還是對測量結果的低頻部分不感興(xing) 趣，它被隱藏在試驗設置圖片的後麵了。
圖2 – 頻響和試驗設置 – 周一
但是周一上午做的測量結果跟周五做的看起來不一樣，這讓好多人迷惑不解。圖3顯示了兩(liang) 次測量結果重疊在一起的比較。
幸運的是有人認識到這些顯著的差別，並且停下試驗來判斷可能是什麽(me) 引起了測量結果上的如此顯著的差異。圖3清楚地表明低頻模態完全相同，有可以預料的正常的變化。但是在測量結果中高頻範圍內(nei) 有巨大的差異，就像是它來自於(yu) 完全不同的結構。
圖3 – 周五與(yu) 周一的測量結果對比
顯然第1個(ge) 念頭就指向了連接葉片到光學平台的夾具。但是檢查結合點，緊固和重新裝配結合點並沒有造成任何可以察覺到的差異。
所以當我第1次觀察這個(ge) 測量結果，我立即懷疑在兩(liang) 次試驗中可能是不同的東(dong) 西，或許歸因於(yu) 某種調諧吸振器作用。我得出這樣結論的原因是因為(wei) 在低頻範圍內(nei) 頻率有普遍的移動，它可能是由調諧吸振器作用造成的。
所以經過一些檢查工作，並谘詢了一些關(guan) 於(yu) 兩(liang) 次試驗之間可能有什麽(me) 差別的一般問題之後，關(guan) 於(yu) 問題可能是什麽(me) 的一些想法冒出來。在其他更多的問題和進一步審視試驗設置的圖片之後，有一件事情引起了我的注意。
後來才發現，實驗室經理非常關(guan) 心安全，如果在試驗設置周圍有人不小心，連接到光學平台的從(cong) 葉片和塊體(ti) 突出出來的三個(ge) 螺栓可能會(hui) 引起某種傷(shang) 害。所以作為(wei) 預防措施，實驗室經理拿一些軟泡沫壓到長螺杆上。（現在，這種泡沫基本上是軟的包裝泡沫，你可以在電子国产欧美在线的包裝中見到，非常輕，真的無論如何也沒有什麽(me) 結構上的影響。）但是…
那個(ge) 泡沫確實具有非常，非常微小的質量，在長螺杆的端部具有改變螺杆懸臂模態的作用。並且說起來也奇怪，使懸臂螺杆頻率移動得恰好跟葉片某階固有頻率一致。這就使得兩(liang) 階模態分裂為(wei) 一個(ge) 非常傳(chuan) 統的調諧吸振器作用。毫無疑問這種作用非常大。
如果你不相信可能發生這個(ge) ，但事實上這就是問題的根源，那麽(me) 請放心吧，結構又進行了5次額外的試驗，在螺杆上連接或者不連接小塊的包裝泡沫的情況下，所做的每次試驗都重現了從(cong) 周五到周一的兩(liang) 組試驗結果。
所以，這裏zui根本的是在任何動態測試中夾具會(hui) 對測量的數據產(chan) 生影響。本例中，對於(yu) 葉片的第5階模態，觀察到的影響非常大。對所有進行的動態測試，在所有的夾具方麵都必須小心。你從(cong) 來都想不到會(hui) 發生什麽(me) 事！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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