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）趣味解讀模態空間-為(wei) 什麽(me) 我不能用一個(ge) 大激振器進行模態試驗，隻要“調出信號”就可以吧？
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為(wei) 什麽(me) 我不能用一個(ge) 大的激振器進行模態試驗，隻要“調出信號”就可以吧？
這不是個(ge) 好主意 – 我們(men) 討論一下這個(ge) 問題？
好吧 – 那麽(me) 在這裏我們(men) 需要討論幾件事情。參與(yu) 模態測試的人很多時候來自於(yu) “振動品質檢驗圈子”，並且相較於(yu) “模態圈子”具有完全不同的想法。
在振動品質試驗中，用大型振動台，試件一般剛硬地安裝於(yu) 運動台頂麵，接著施加某種基礎激勵，並且常常通過控製某個(ge) 預定的加速度來監控。被測設備（DUT）通常承受某種工作環境載荷，常規譜或者某種ji端環境載荷來確定設備是否適合於(yu) 預期的工作。一個(ge) 典型的試驗簡圖如圖1所示，顯示了振動台係統、安裝到夾具上的被測工件以及擴展台，這些都連接到振動台電樞上。
圖1 – 典型振動台品質試驗設置
跟模態試驗我們(men) 要做的事情比，這是完全不同的試驗。在模態試驗中，通常利用一個(ge) 稱為(wei) 推力杆或頂杆的長連杆，將激振器連接到結構上。用力傳(chuan) 感器或者阻抗頭來測量施加到結構上的力，在激振器設置中安裝於(yu) 結構一側(ce) 。如圖2所示。
圖2 – 典型的模態試驗設置
在模態試驗中，其目的是要利用小量級的激勵來識別係統特性 – 測試不是打算要提供工作量級的輸入激勵。實際上，如果用更高量級，有時候會(hui) 激起結構的非線性，總體(ti) 測量結果變得失真，對模態參數估計不是特別有用。
現在當然這也取決(jue) 於(yu) 你正在測試的是何種類型的結構。如果它是大型結構的一個(ge) 非常簡單的部件，部件本身相當線性，則在設定的合適的力的幅度條件下，用一個(ge) 激振器沒有問題。但當結構變得更為(wei) 複雜，有很多部件組裝在一起構成一個(ge) 係統時，則為(wei) 了識別模態振型，提供一個(ge) 力激勵去測量結構上所有位置的能力就變得更困難了。當用安裝器件把不同的部件連接在一起，所有部件彼此隔離開時，這就複雜了。問題就變了，很難從(cong) 一個(ge) 激振器位置提供足夠的激勵，以在所有待測的響應點測得恰當的頻響測量結果。那麽(me) 需要“調出信號”以便在所有響應位置得到可測的振動。這麽(me) 做時，很有可能激起非線性，總體(ti) 測量結果會(hui) 劣化。
我曾參與(yu) 過很多試驗，其中就是這種情況。就在zui近，為(wei) 了振動傳(chuan) 遞的考慮，在一個(ge) 大型推進係統上的試驗有一個(ge) 隔振係統，意在隔開所有部件。實際數據不能展示，但有幾個(ge) 部件，通過一個(ge) 隔離係統連接在一起的實驗室結構可以用來說明這個(ge) 問題，僅(jin) 用一個(ge) 激振器來激勵係統。
圖3 – 帶隔離部件的實驗室結構
連接單個(ge) 激振器於(yu) 主體(ti) 框架上，測得頻響函數。另外，也進行了3個(ge) 激振器的MIMO試驗來對比得到的測量結果。圖4展示了典型的驅動點測量結果（這個(ge) 例子中是在主體(ti) 框架上）。紅色頻響與(yu) SISO測試相關(guan) 。圖中同時顯示了同個(ge) 頻響（黑色），由3個(ge) 激振器MIMO試驗獲得，試驗時施加到結構上的總體(ti) 激勵更小。
觀察頻響，非常明顯，得到的SISO頻響的質量跟用更小總體(ti) 激勵得到的MIMO頻響比不是一樣的好；看相幹時，這是特別明顯的。質量甚至更差一些的一個(ge) 跨點測量結果如圖5所示，同樣，根據SISO試驗得到的頻響和相幹看起來更差些。
圖4 – SISO與(yu) MIMO的驅動點頻響測量結果對比
圖5 – SISO與(yu) MIMO的跨點頻響測量結果對比
現在這是一個(ge) 非常簡短的討論，但在下一篇文章中，將會(hui) 展開來深入說明這點，比起用更高激勵量級的一個(ge) 激振器來，還是更傾(qing) 向於(yu) 更小激勵量級的多個(ge) 激振器激勵方法。
我希望這個(ge) 解釋有助於(yu) 你理解，用一個(ge) 激振器“信號調出來”，總體(ti) 上不會(hui) 得到良好的測量結果。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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