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模態空間係列(六十四)趣味解讀模態空間-加速度計沒有過載,測量結果卻一團糟。毛病出在哪兒?

發布時間:2022-05-31 12:40:51 瀏覽量:3302 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(六十四)趣味解讀模態空間-加速度計沒有過載,測量結果卻一團糟。毛病出在哪兒(er) ?


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。


加速度計沒有過載,但測量結果卻一團糟。毛病出在哪兒(er) ?


這裏需要對這個(ge) 問題進行一些討論


嗯,有許多事情可能會(hui) 導致這個(ge) 問題。測量結果可以受很多因素汙染。不同的條件下可能遇到許多不同的問題。但是在這種特殊情況下,你有一個(ge) 非常奇怪的問題,來自於(yu) 所提供的數據。初看起來,這個(ge) 結構似乎測起來很容易。


我們(men) 從(cong) 一個(ge) 不同的結構著手,重現你的測量係統中實際存在的這個(ge) 測量問題。對於(yu) 此處的這個(ge) 結構,一個(ge) 簡單的平板裝有一個(ge) 加速度計,進行錘擊試驗。將展示3種不同的情形來說明對於(yu) 測量結果到底發生了什麽(me) ?


情形1 – 靈敏的加速度計,加指數窗


在第1次測量中,利用錘擊激勵。用了一個(ge) 非常靈敏的加速度計,另外因為(wei) 泄漏可能是個(ge) 問題,對這個(ge) 測量結果加了指數窗。圖1顯示出輸入激勵和加速度的響應。另外在圖1中也顯示了產(chan) 生於(yu) 測量結果的ADC量程設置。測量結果看起來是合理的,對時域測量結果似乎沒有什麽(me) 問題。


但是,看一看圖2中的頻響函數和相幹,測量結果看起來確實一團糟。在所示的頻率範圍內(nei) 測量結果沒有在任何地方都沒有真實有用的信息。顯然,這個(ge) 測量結果根本不好。


圖1 – 情形1,激勵(頂部)和響應(底部)                             圖2 – 情形1,頻響(底部)和相幹(頂部)

用靈敏的加速度計、加指數窗                                                      用靈敏的加速度計、加指數窗


情形2 – 靈敏的加速度計,不加窗


在第2次測量中,還是用錘擊激勵但對響應不加窗,來看一看是否能看到其他的什麽(me) 額外信息。


圖3顯示出輸入激勵和加速度計的響應。在圖3中同樣顯示了產(chan) 生於(yu) 測量結果的ADC量程設置。對時域測量結果似乎沒有什麽(me) 過載。

再一次看一看圖4中的頻響和相幹,測量結果看起來仍然一團糟。


圖3 – 情形2,激勵(頂部)和響應(底部)                                    圖4 – 情形2,頻響(底部)和相幹(頂部)

用靈敏的加速度計、不加窗                                                     用靈敏的加速度計、不加窗


情形3 – 低靈敏的加速度計,不加窗


在第3次測量中,還是利用錘擊激勵但是不加窗,另外用來一個(ge) 不太靈敏的加速度計進行測量。現在圖5中的時域響應和圖6中的頻響看起來像是期望的那樣。


圖5 – 情形3,激勵(頂部)和響應(底部)                                   圖6 – 情形3,頻響(底部)和相幹(頂部)

用低靈敏度的加速度計、不加窗                                                   用低靈敏度的加速度計、不加窗


這種情況下問題是,用於(yu) 錘擊試驗的加速度計太靈敏。盡管FFT分析儀(yi) 的ADC沒有過載,但是極大的響應使得加速度計飽和了;這種情況引起的響應跟預期的阻尼衰減響應大為(wei) 不同。所以觀察測量的時域和頻域結果的所有不同部分是非常重要的。


我希望本次討論解釋清了這個(ge) 測量問題。你不但必須關(guan) 心測量係統,而且要關(guan) 心用於(yu) 測量的傳(chuan) 感器。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!


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:

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