首頁  技術文章  模態空間係列(三十四)趣味解讀模態空間--在結構關心部分進行模態測試,很多模態看起來一樣!

模態空間係列(三十四)趣味解讀模態空間--在結構關心部分進行模態測試,很多模態看起來一樣!

發布時間:2022-05-27 11:17:22 瀏覽量:3335 作者:Peter Avitabile

摘要

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。

正文


模態空間係列(三十四)趣味解讀模態空間--在結構關(guan) 心部分進行模態測試,很多模態看起來一樣!我做錯什麽(me) 了嗎?


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。



我在結構的關(guan) 心部分進行模態測試,很多模態看起來一樣!我做錯什麽(me) 了嗎?

我們(men) 討論一下這個(ge) 問題。


這是另一個(ge) 常見的問題,我在試驗模態測試中經常遇到。很多時候,你或者你的国产黄色在线观看僅(jin) 僅(jin) 對一部分結構或者係統部件感興(xing) 趣。所以你立刻把注意力僅(jin) 僅(jin) 集中在總體(ti) 結構的那個(ge) 部分區域上,因為(wei) 這是你的責任範圍或關(guan) 心區域。這似乎是合理的,尤其是因為(wei) 你可能不想測試整個(ge) 係統。(啊 – 如果生活可以如此簡單!)


遺憾的是很多時候這或許是不可能的。多數時候係統上的不同部件或者係統的不同部分之間有明顯的動態耦合。不可能僅(jin) 僅(jin) 測量你感興(xing) 趣的結構部分。當然,你確實可以僅(jin) 僅(jin) 測量感興(xing) 趣的結構部分,但是很多時候,係統上的子係統的不同部件之間可能有明顯的動力學交互作用。對試驗模態測試,如果僅(jin) 僅(jin) 在結構的部分區域采集結果,則模態振型可能令人困惑,因為(wei) 不知道整體(ti) 結構上的總體(ti) 模態振型。就好像在你眼前放上眼罩,隻觀察一部分結構 – 這會(hui) 使用戶感到非常迷惑。很多時候,人們(men) 會(hui) 對這類測試數據發表評論說,有兩(liang) 個(ge) 一階彎曲模態或者兩(liang) 個(ge) 一階扭轉平板模態,等等。顯然這完全不可能!不會(hui) 有兩(liang) 個(ge) 一階係統模態。但是從(cong) 你受限的視角看上去確實好像有兩(liang) 個(ge) 完全相同的模態。


zui近,我見到一個(ge) 框架類型結構的模態試驗,不同的高度上有不同的平台。在一個(ge) 平台表麵進行試驗模態測試,因為(wei) 這個(ge) 特殊的平台上安裝了一些重要設備。


因為(wei) 隻在這個(ge) 平台采集數據,有很多看起來像是相同(並且幾乎完全相同)的模態。顯然問題是隻識別了部分整體(ti) 模態振型,不能對整體(ti) 模態振型提供一個(ge) 清楚的認識。


作為(wei) 這種問題的一個(ge) 例子,用一個(ge) 由支撐立柱隔開的簡單雙平板結構來展示典型的FRFs和根據試驗模態分析得到的模態振型。一種情況是隻測量一個(ge) 平板,另一種情況是兩(liang) 個(ge) 平板都測(但為(wei) 了使這個(ge) 問題的解釋簡單化,隻考慮垂直運動)。上部平板的一個(ge) 典型驅動點FRF和另外一些典型的跨點FRFs如圖1所示。


圖 1 – 驅動點頻響和典型跨點頻響


在減少數據的情況下(隻考慮結構的上部平板),對FRF中看到的前4個(ge) 峰,試驗模態振型展現出兩(liang) 個(ge) 非常類似的扭轉模態和兩(liang) 個(ge) 非常類似的彎曲模態。這些模態振型如圖2所示。顯然,這是不可能的 – 但是,在部分結構上的有限測點情況下,這完全有可能。


圖 2 – 上部平板部件的模態振型


為(wei) 了更好地了解結構的“實際”模態振型,用一組更多的點來描述FRF矩陣。這些FRFs用來確定整個(ge) 係統的模態振型,對FRF中的前2個(ge) 峰,如圖3所示。顯然,額外測點的增加區分清了上部平板的實際模態振型跟其餘(yu) 結構的關(guan) 係。在很多結構中,當隻對整個(ge) 結構或係統的一小部分區域進行測試時,這種現象常常發生。


圖 3 – 上部平板部件連同整體(ti) 結構的模態振型


在這個(ge) 簡單的例子中,很明顯必須得到整個(ge) 係統的模態振型,否則可能讓人困惑。但是,當測試複雜結構時,不能進入整個(ge) 結構,這種情況也常常發生。這種情況可能發生在有不容易進行測試的內(nei) 部部件的條件下。這些內(nei) 部部件可能極大的模態能量,與(yu) 結構或係統的一階或多階模態有關(guan) 係。在這些情況下,因為(wei) 不可能在結構的內(nei) 部布置儀(yi) 器,所以僅(jin) 能得到一部分整體(ti) 模態振型。隻要想象一下在兩(liang) 個(ge) 平板的例子中,如果下部平板看不見,或者被某種外部遮蔽物或罩子蓋住了。如果下部平板得不到,測量結果可能隻展示出與(yu) 上部平板相關(guan) 的部分模態振型。這種情況下將存在相同的問題。


這種情況對結構常常發生,在那裏,儀(yi) 器不能觸及到結構上的所有部分,或者對模態測試,需要某種拆解才得以進入結構的全部相關(guan) 區域。在這些情況下存在相同的問題。所以,測試結構時,其中,不容易接近內(nei) 部部件或者子係統,小心是很重要的 – 可能有結構的關(guan) 鍵區域,含有確定係統模態特征的關(guan) 鍵信息。


我希望這個(ge) 解釋回答了你的問題。如果你有關(guan) 於(yu) 模態分析任何其他問題,盡管問我好了。


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!


如果您對WaveHitMAX-全自動衝(chong) 擊測試的智能脈衝(chong) 錘有興(xing) 趣,請訪問上海昊量光電的官方網頁:

https://www.weilancj.com/details-1495.html


關(guan) 於(yu) Gfai tech

Gfai tech GmbH一直在生產(chan) 和銷售"德國製造"的聲音和振動測量和分析創新国产欧美在线超過15年。作為(wei) 国产成人在线观看免费网站計算機科學促進會(hui) (GFai)的100%子国产黄色在线观看,它始終以行業(ye) 為(wei) 導向和以国产成人在线观看免费网站為(wei) 導向。

Gfai tech以模塊化和靈活的聲學攝像機而聞名,用於(yu) 聲源的定位,可視化和分析。如今,該国产欧美在线組合還包括實驗模態分析的創新以及用於(yu) 監測、分析和評估聲學測量數據的完整軟件解決(jue) 方案。我們(men) 的測量解決(jue) 方案国产成人在线观看免费网站於(yu) 汽車、工業(ye) 、空中交通、火車交通和研發領域的降噪、錯誤檢測和聲音設計。

上海昊量光電作為(wei) gfai tech国产黄色在线观看在中國大陸地區的代理商,為(wei) 您提供專(zhuan) 業(ye) 的選型以及技術服務。對於(yu) WaveHitMAX-全自動衝(chong) 擊測試的智能脈衝(chong) 錘有興(xing) 趣或者任何問題,都歡迎通過電話、電子郵件或者微信與(yu) 我們(men) 聯係。


更多詳情請聯係昊量光電/歡迎直接聯係昊量光電

關(guan) 於(yu) 昊量光電:

上海昊量光電設備有限国产黄色在线观看是光電国产欧美在线專(zhuan) 業(ye) 代理商,国产欧美在线包括各類激光器、光電調製器、光學測量設備、光學元件等,涉及国产成人在线观看免费网站涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫療、科學研究、國防、量子光學、生物顯微、物聯傳(chuan) 感、激光製造等;可為(wei) 客戶提供完整的設備安裝,培訓,硬件開發,軟件開發,係統集成等服務。

您可以通過我們(men) 昊量光電的官方網站www.weilancj.com了解更多的国产欧美在线信息,或直接來電谘詢4006-888-532。


點擊查看模態空間全係列文章:模態空間係列-昊量光電 (weilancj.com)