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（四十五）趣味解讀模態空間--為(wei) 什麽(me) 一個(ge) 係統部件的穩態圖顯示出某些模態，而SUM或MIF沒顯示出？
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為(wei) 什麽(me) 一個(ge) 係統部件的穩態圖顯示出了某些模態，而SUM或MIF卻沒有顯示它們(men) ？
我們(men) 觀察一下測量結果，並看一看這到底是怎麽(me) 回事？
跟你的問題所陳述的比肯定還有更多的內(nei) 容。我猜你正在一個(ge) 結構上進行模態試驗，但是在模態試驗過程中，你沒有測量係統的所有重要的模態活動部分。
現在我的意思是指什麽(me) ？嗯，很多時候進行模態試驗時，隻關(guan) 心一部分結構，除了你實際需要測試或者投資要測的部分，沒有人想讓你花費任何時間去測試其他部分。在現實的試驗室環境下，這是經常發生的事情。例如，假如你試圖解決(jue) 汽車結構的底板上的振動問題。現在你首先想到的可能是，你不想在汽車的排氣係統上進行測量 – 因為(wei) 你隻關(guan) 心底板。
當然，當你隻在底板上進行測量時，汽車結構的其他部分並沒有從(cong) 底板測量的結果中分離開來。這意味著測得的結果看到了全部係統的響應。現在確保底板上的大多數測量結果主要是由於(yu) 底部的響應引起的。但是也還有係統其他部分的影響，在測量結果中觀察得到。它們(men) 的響應可能不強，但它存在。所以底部上的測量結果也含有結構其他部分的影響，例如排氣係統、座椅係統，等等。不可能完全分離出這些其他係統的響應。當然了，除非將底部從(cong) 結構上拆下來，單獨試驗。但是，如果這樣，底板模態不具有跟組裝到係統上一樣的邊界條件，所以這種單獨試驗的模態有可能提供不了對係統響應的深入了解。
這是個(ge) 問題，幾乎在任何結構上進行的很多試驗模態測試中都可以見到。它可以是一個(ge) 汽車結構中的底板，或當感興(xing) 趣的區域是顫振研究的機翼模態時，它可以是一個(ge) 殼狀結構的機身模態。或者它可以是…好了，我就是沒有足夠多的地方列出所有可能的情形。但是盡管放心，幾乎在將要進行模態測試的每個(ge) 結構上，它都是一個(ge) 普遍的問題。
所以為(wei) 了說明會(hui) 發生什麽(me) ，我進到試驗室，利用一個(ge) 已有的結構，它具有很多的局部模態，幾個(ge) 全局模態，還具有接合麵問題引起的某些非線性行為(wei) – 恰是一種典型的結構，我經常用來說明這類你曾經描述過的問題。結構如圖1所示，設置為(wei) 進行某種激振器試驗。這個(ge) 結構包括一個(ge) 非常硬的外框和一個(ge) 非常柔的板結構，板用一種夾持裝置托住。注意，激振器設置為(wei) 隻對結構的外框進行試驗，並且在起初的試驗中，加速度計僅(jin) 僅(jin) 布置在這個(ge) 外部結構上；起初，在麵板結構上沒有測量結果，因為(wei) 它不是當務之急（或者假定是這樣的）
圖1 – 加勁肋平板結構
圖2 – 框架結構上的驅動點頻響
現在僅(jin) 僅(jin) 利用框架結構上的測量結果，形成一個(ge) 穩態圖，如圖3所示。注意在這幅圖中，非常穩定的頂點遠遠多於(yu) 3個(ge) 。SUM函數和MIF函數很好地顯示出了3個(ge) 峰，但是其他的峰根本沒有很清楚地顯示出來。所以這個(ge) 穩定圖像是識別出了很多的模態，比根據SUM和MIF函數看起來可以解釋的還多。
圖3 – 來自單獨框架頻響的穩態圖和MIF
現在，問題是結構具有很多的模態，比結構的框架部分上容易看出來的還多。這個(ge) 麵板具有很多階模態，它對結構框架部分的響應具有非常小的貢獻，但是僅(jin) 在框架上所測的結果中可以看出它們(men) 的影響。這就是說，在穩態圖中可以看見係統頂點，即使SUM和MIF根本沒有很好地顯示出這些峰。
現在我們(men) 進行一組測量，包括結構的麵板部分。麵板上的驅動點頻響如圖4所示。注意，在這個(ge) 測量結果中有很多的峰，比前麵圖2中的驅動點頻響中看到的更多。（注意：這些測量結果含有非常嚴(yan) 重的接合麵碎屑的影響以及具有非線性特征，但是在本次討論中，這個(ge) 結構非常適合於(yu) 說明所關(guan) 心的局部模態影響）
圖4 – 麵板結構上的驅動點頻響
現在利用外框以及麵板上的所有測量結果，圖5所示的穩態圖、SUM和MIF函數看起來提供了一個(ge) 更為(wei) 清晰的圖形，顯示出前麵圖3穩態圖所示的全部的額外模態。
圖5 – 利用全部頻響的穩態圖和MIF
所以現在對於(yu) 頻帶內(nei) 有多少階模態、為(wei) 什麽(me) 前麵的穩態圖沒有提供有用的信息就變得更加清楚了。為(wei) 了利用這些工具來解釋測量的數據，采集足夠多的一組頻響來充分地地描述結構的所有動力學特性是非常重要的 – 不僅(jin) 僅(jin) 是zui關(guan) 心的那結構部分。在工業(ye) 領域中我經常遇見這種情況發生。關(guan) 於(yu) 係統的一部分的問題出現了（或者在合約上，你僅(jin) 僅(jin) 負責係統的一部分），並且僅(jin) 僅(jin) 在係統的那個(ge) 部分進行測量。得到的數據僅(jin) 僅(jin) 包含難題的一片兒(er) 拚圖。如果僅(jin) 僅(jin) 采集了一少部分數據，模態識別工具的使用會(hui) 變得讓人困惑。很多時候為(wei) 了理解係統的完整的動力學特性，不僅(jin) 僅(jin) 是你的“關(guan) 心區域”可能需要測量。
我希望我已經解答了你關(guan) 於(yu) 穩態圖解釋的問題。如果你有任何關(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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