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（四十八）趣味解讀模態空間--對錘擊試驗，測量帶寬應該與(yu) 感興(xing) 趣的頻率帶寬相一致嗎？
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對錘擊試驗，測量帶寬應該與(yu) 感興(xing) 趣的頻率帶寬相一致嗎？
我們(men) 討論一下這個(ge) 問題，來看一看為(wei) 何它們(men) 或許不需要一致。
現在，這個(ge) 問題可能表麵上看起來很簡單。但是當我們(men) 討論它時，你可能意識到，有一些其他事情使得你不這樣思考這個(ge) 問題。表麵上，要進行的測量結果好像應該覆蓋感興(xing) 趣的頻響範圍。
顯然，如果帶寬窄，則可能觀察不到感興(xing) 趣的更高階模態。另外，當然如果帶寬太寬，則可能有不感興(xing) 趣的高階模態響應。但真正的問題在於(yu) – 後麵這種情況不受歡迎嗎？或者能選擇更寬的頻率範圍並得到同等或更好的測量結果嗎？嗯…這裏在zui終下結論之前，也許這個(ge) 問題需要更多一些的討論和評估。
我們(men) 考慮一個(ge) 典型結構上的簡單測量結果，其中對前2階或前3階模態感興(xing) 趣。預期在800Hz帶寬範圍內(nei) 存在前3階模態。在800Hz帶寬範圍內(nei) 的典型測量結果如圖1所示，帶800條譜線。
總體(ti) 上，測量結果看起來相當的好。頻響很好地展示出期望的峰，測量結果看上去可以接受。在所有頻率上，輸入譜表現得相當平坦，在整個(ge) 頻率範圍內(nei) 大約有20dB的滾降。感興(xing) 趣的範圍內(nei) 的大部分頻率上，相幹相當的好。（盡管在圖上很難看出，在頻率範圍內(nei) ，即使是在共振頻率上，相幹有少許點兒(er) 降落，但對多數工程師的用途而言，興(xing) 許是可以接受的。）
那麽(me) 這個(ge) 測量結果可能有什麽(me) 毛病嗎？我們(men) 觀察跟係統響應相關(guan) 的時域信號。
圖1 – 800Hz帶寬範圍內(nei) 的輸入譜，相幹和頻響函數
現在，注意到時域響應在時域記錄的1/4時間內(nei) 很快衰減完了。那這是問題嗎？表麵上看 – 不是。但我真正想問的是，我能測得更好的結果嗎？另外怎麽(me) 測到？
圖2 – 800Hz帶寬的時域響應輸出
觀察圖2中的時域響應。響應通道上的任何噪聲在測得的頻響函數中極有可能很大。（對這個(ge) 例子所示的情況，沒有任何明顯的噪聲。但如果有，頻響函數以及相幹將會(hui) 變糟。）
我們(men) 考慮測量結果的一個(ge) 不同頻率帶寬。下一次測量，我們(men) 盡量使時域響應，對時域記錄或采集的數據塊來講，在大部分的時間內(nei) 使其是相當大的信號。信號如圖3所示。注意現在時域響應占據了時域記錄的大部分時間。
圖 3 – 3200Hz帶寬的時域響應輸出
現在也看一看得到的輸入譜、相幹和頻響函數，如圖4所示。
圖 4 – 3200Hz帶寬範圍內(nei) 的輸入譜、相幹和頻響函數
乍看之下，在整個(ge) 頻率範圍內(nei) 這個(ge) 測量結果看上去很不好。但是在感興(xing) 趣的前幾階模態頻率範圍內(nei) ，測量結果實際上非常好。（同樣，盡管在圖上很難看出，如果總體(ti) 上不是更好的話，但相幹實際上至少跟圖2中的一樣好。）
所以這裏zui主要的是，根據測得的響應的相幹，實際上第2次測量結果是第1選擇。測量的竅門是，應該選擇力錘錘頭以僅(jin) 僅(jin) 激起感興(xing) 趣的頻率範圍 – 不是FFT分析儀(yi) 的整個(ge) 帶寬。這樣，可以得到感興(xing) 趣模態的良好測量結果。
在很多不同測量情況下，我曾多次遇到過這種問題。通常，人們(men) 被弄糊塗了，為(wei) 什麽(me) 這個(ge) 測量結果或許能接受，但如同我討論的這個(ge) 測量問題，毫無疑問，實際上總體(ti) 測量結果可以比窄帶的更好。
一個(ge) 特例，跟幾年前在一個(ge) 航空結構監視艙上測得的一些結果有關(guan) 。在窄的特定頻率範圍內(nei) ，初始測量結果噪聲嚴(yan) 重，因為(wei) 在測量時域記錄時間內(nei) 響應很快消失了。選擇更寬的頻率範圍，這裏，在整個(ge) 時域記錄時間內(nei) 響應信號相當大，實際上生成了感興(xing) 趣模態的更好的測量結果。另外，同樣選擇力錘錘頭以僅(jin) 僅(jin) 激起感興(xing) 趣的模態，而不是FFT分析過程的整個(ge) 頻率範圍。這個(ge) 結構上的一個(ge) 典型測量結果如圖5所示。（遺憾的是，沒有窄帶的FRF測量結果可供比較，但總體(ti) 上窄帶的是更糟的結果。）
圖 5 – POD測量結果的FRF/相幹
我希望這個(ge) 小小的討論已經把改善測量結果的替代方法解釋清了。不論哪種情況，在繼續采取一個(ge) 特定行動之前，需要做出判斷來確定哪個(ge) 測量結果總體(ti) 上zui 優(you)
。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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