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（八十一）趣味解讀模態空間-用MIMO對比SISO進行模態試驗，真的有差別嗎？
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用MIMO對比SISO進行模態試驗,真的有差別嗎？
你斷定有 – 那我們(men) 討論一下這個(ge) 問題
嗯，這個(ge) 問題我聽過很多次了。我猜測其實這主要是由於(yu) 進行MIMO試驗需要購買(mai) 額外的硬件和軟件。所以這就需要說出MIMO確實比SISO更好的理由。
上一次我們(men) 討論過，用一個(ge) 激振器並“調出信號”可能激起結構上的非線性，那麽(me) 總體(ti) 頻響可能受此影響。所以根據那個(ge) 數據，很明顯單個(ge) 激振器不可能提供用於(yu) 模態參數估計的zui好的頻響函數。
我經常看到人們(men) 嚐試的另外一種方法是使用一個(ge) 激振器，但為(wei) 了得到希望的參考點數量，接著移動激振器到所有不同位置。表麵上看這好像是個(ge) 有效的解決(jue) 辦法，但這個(ge) 方法有些限製。第1個(ge) 問題如同我們(men) 早已討論的那樣 – 用一個(ge) 激振器，需要更高的力的幅度以便在結構所有測量位置上都得到充分的響應。
現在單個(ge) 激振器對那些不太複雜的結構或許有效，它們(men) 含有多個(ge) 部件和子結構，按照一種在子結構內(nei) 能量以zui小程度流動的方式連接在一起。當部件彼此之間隔開時，情況大為(wei) 不同。這種情況下僅(jin) 僅(jin) 用一個(ge) 激勵源，很難在結構所有部位上都得到充分的響應。需要多個(ge) 參考點。
那麽(me) 我們(men) 來討論一下根據單個(ge) 激振器來采集數據的困難，單個(ge) 激振器移動到不同參考點位置來采集多參考點頻響數據。令人遺憾的是，我見過的很多試驗和數據不能為(wei) 公眾(zhong) 開放。故作為(wei) 替代，在實驗室內(nei) 組裝了一個(ge) 更簡單一點的結構，它含有複雜結構中所有常見的特征，安裝了部件和子係統來減少結構(隔離的)中能量的流動。
實驗室結構如圖1所示。這個(ge) 結構用安裝到框架上的3個(ge) 部件組裝而成。依次采用非常軟的、中等軟硬和非常堅固的安裝方式，來安裝每個(ge) 部件。現在這個(ge) 主框架和附屬結構確實具有某種特有的“令人討厭的”格格聲和噪聲，給頻響數據的采集帶來困擾；沒有試圖減少任何此類噪聲源，事實上為(wei) 了說明一類典型的結構測量結果，它們(men) 是受歡迎的。
圖1 – 帶隔離部件的實驗室結構
按照多種不同的配置方式對結構進行了測試，而此處僅(jin) 僅(jin) 提供其中的幾種來說明用單個(ge) 激振器設置和用多個(ge) 激振器設置來采集的頻響問題。三個(ge) 激振器參考位置如圖1所示。
現在利用每個(ge) 激振器分別進行試驗，從(cong) 結構上采集頻響數據，同時采集了多參考點MIMO數據。但是，為(wei) 了得到zui優(you) 可能的測量結果，單個(ge) SISO激振器試驗需要更大的力激勵量級以得到更恰當的測量結果；為(wei) 了得到令人滿意的頻響測量結果，MIMO設置需要更低的力激勵量級。
為(wei) 了對比所有測量結果，比較了幾個(ge) 頻響。所有頻響中，安裝在框架上的激振器取做參考；也可以采用其他參考並產(chan) 生完全相同的結果，如接下來所示。圖2，3和4中，紅色頻響是根據SISO試驗得到，而黑色頻響是根據MIMO試驗得到。所顯示的兩(liang) 個(ge) 測量結果是從(cong) 框架到連接部件的跨點頻響，有一個(ge) 測量結果是框架自身上的驅動點頻響。
圖2 – 跨點頻響，從(cong) 部件（1）到框架（F）參考點
圖3 – 跨點頻響，從(cong) 部件（2）到框架（F）參考點
圖4 – 驅動點頻響，框架（F）到框架（F）參考點
乍看之下，圖2，3和4中的數據看上去沒有特別大的不同，並且我知道很多人實際上可能會(hui) 說數據非常好。但是如果你開始仔細觀察某些互易的頻響，那麽(me) 情況就很非常明顯了，對於(yu) 所做的每個(ge) 不同的SISO試驗，頻響的峰沒有對齊在一起。那麽(me) 這就帶來不同組數據之間的差別或不一致性。這其中的幾個(ge) 如圖5所示。
圖5 – 顯示不一致性的頻響特寫(xie)
所有這些的關(guan) 鍵之處在於(yu) 不同組數據之間的互易性沒有得到滿足!當提取模態參數時，這將會(hui) 產(chan) 生極為(wei) 嚴(yan) 重的後果（將在接下來的文章中進行討論）。
我希望這個(ge) 解釋有助於(yu) 你理解，在不同的位置利用一個(ge) 激振器不一定得到非常好的數據。為(wei) 了從(cong) 多個(ge) 參考點得到更為(wei) 一致相關(guan) 的頻響數據，需要MIMO試驗。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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