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（八十二）趣味解讀模態空間-那麽(me) 如果我用多參考點相對單參考點頻響，模態參數上真的有差別嗎？
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那麽(me) 如果我用多參考點相對用單參考點頻響，模態參數上真的有差別嗎？
那我們(men) 看些數據並討論一下這個(ge) 問題。
嗯，從(cong) 純粹的理論角度來看，你可以從(cong) 任何參考點位置提取模態參數，隻要參考點沒有位於(yu) 某階模態的節點上。但當然了，理論是毋庸置疑的，而我們(men) 需要考慮在任何真實結構上進行測量的實際情況。
在上兩(liang) 篇文章中，已經討論了測量結果的幾個(ge) 方麵。總體(ti) 上講，當數據是在MIMO試驗中同時采集的，頻響測量結果整體(ti) 上總是更好些。如果用單個(ge) 激振器，會(hui) 產(chan) 生兩(liang) 個(ge) 問題，易於(yu) 造成提供給模態參估計的頻響不是非常好質量的。
一種情況，為(wei) 了得到恰當的測量結果，單個(ge) 激振器需要具有更高的激勵量級，但這常常激起非線性，一般情況下容易加大方差，頻響測量結果不像應該的那樣好。
第2個(ge) 值得關(guan) 注的問題是，當由單參考點測試構成多參考點數據時，一般情況下頻響可能在一致性上不相關(guan) ，頻響頻率上的峰可能會(hui) 顯示出某種輕微的差異。盡管結構可能是時不變的，但當試驗是由單獨的試驗得到時，試驗設置可能會(hui) 對測得的頻響有影響。由於(yu) 所有數據是在不同的時候采集的，可能會(hui) 有輕微的環境改變，會(hui) 導致另外一種變化，使得這個(ge) 問題複雜化了。
為(wei) 了跟前麵的兩(liang) 篇文章具有某種連續性，用於(yu) 本次討論的測試數據跟之前用過的完全相同。當然我們(men) 注意到對某些模態，頻率有一些移動；並且對所有采集的用來構成多參考點數據的SISO數據，互易性不滿足。
實驗室結構的簡圖如圖1所示。在三次單獨試驗中利用SISO方法采集了三個(ge) 參考點的數據；同時也對所有3個(ge) 參考點利用MIMO方法采集了數據。
圖1 – 帶隔離部件的實驗室結構
既然前麵文章中已經討論了某些測量問題。現在我要做的是處理這些數據來說明在識別模態參數上的一些困難。在所有情況下，將用穩態圖來說明數據上的某些變化是如何給識別係統ji點帶來挑戰的。
所以要做的第1件事是拿三次單獨的SISO測試頻響，來構成一組多參考點數據進行處理。（並且請注意，我沒有稱此為(wei) MIMO數據，因為(wei) 它實際上都是單獨采集的。）模態參數識別過程的第1步是識別係統ji點。這一般是利用穩態圖來完成，穩態圖上疊加某種模態指示函數；對此圖，在所有情況下都用了CMIF。
對本例，圖2顯示了穩態圖。盡管對大多數人來說，或許可以接受這個(ge) 穩態圖，但在係統ji點上確實有某些變化，對於(yu) 每一個(ge) 係統ji點，沒有識別出一個(ge) 好的強烈穩定的ji點。（當我們(men) 重新處理這個(ge) 數據時，將會(hui) 看到穩態圖有所改善）。
圖2 – 合成在一起的SISO頻響的穩態圖
但在我們(men) 觀察MIMO數據之前，我們(men) 看一下每個(ge) 單獨的SISO數據。圖3顯示了在合成為(wei) 一組多參考點數據之前，單獨處理的3個(ge) 獨立的SISO測試數據。顯而易見的是，每個(ge) 獨立試驗情況的穩態圖產(chan) 生了非常一致的穩定的係統ji點。當數據看上去如此之好時，對於(yu) 係統ji點是什麽(me) ，毫無疑問。
圖3 – 3次單獨SISO試驗的穩態圖
那麽(me) 對於(yu) 係統ji點是什麽(me) ，為(wei) 什麽(me) 單獨的數據組（圖3）這麽(me) 明顯，而當所有數據合在一起時就沒有那麽(me) 明顯了（圖2）？嗯，記住，對於(yu) 每個(ge) 單獨的SISO試驗，單獨的SISO數據是一致性地采集的。即使是有些噪聲和非線性，在前麵2篇文章中討論過了，識別係統ji點也毫無困難。但是當所有單獨的SISO數據合成在一起時，不能保證數據在三次進行的不同SISO試驗中會(hui) 一致相關(guan) 。並且實際上，在前麵的文章中，已經指出頻響測量結果峰的移動。在多次測量結果中，諸如互易頻響，已經注意到這種移動。所以這裏主要的錯誤在於(yu) 數據是在三次單獨的試驗中采集的，不一定保證數據一致相關(guan) 。這就是為(wei) 什麽(me) 穩態圖變得有點難於(yu) 解釋的原因，當這種情況發生時，係統ji點的識別不那麽(me) 直截了當了。
為(wei) 了確認這點，用MIMO數據組（其中所有的數據按一致的方式同時采集）來生成穩態圖。如圖4所示。這個(ge) 穩態圖比圖2中的好得多。當然，有些頻率仍然不夠完好 – 但比之前的情形好的多了，那裏數據是單獨采集的，數據的一致性不能保證。
圖4 – MIMO頻響的穩態圖
所以這裏真正的問題在於(yu) 數據。頻響必須按照一致的方式進行采集。SISO測試不能提供帶有一致性的數據，但通常MIMO試驗可以做到，這是由於(yu) 數據是按此特性采集的。
我希望這有助於(yu) 解釋清楚，對於(yu) 任何的多參考點測試，按照一致的方式采集數據為(wei) 什麽(me) 是非常重要的。對模態參數估計，根據獨立的單輸入參考點測試采集數據或許不能提供非常好的數據。為(wei) 了從(cong) 多參考點提供更為(wei) 一致相關(guan) 的頻響數據，需要MIMO測試。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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