模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章因苹。Peter Avitabile教授是美國麻省大學(xué)洛威爾校區(qū)UMASS Lowell機械工程系結(jié)構(gòu)動力學(xué)和聲學(xué)系統(tǒng)實驗室的副主任苟耻，以及模態(tài)分析和控制實驗室的主任。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?zāi)B(tài)分析的一個主題种远，是非常好的試驗?zāi)B(tài)分析的入門文章。它涉及到了試驗?zāi)B(tài)分析的方方面面智蝠，是模態(tài)試驗新手的入門材料，學(xué)習(xí)它有助于理解什么是試驗?zāi)B(tài)奈梳，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)杈湾。
在北京科尚儀器官網(wǎng)發(fā)布模態(tài)空間系列文章及其中文翻譯，得到了Peter Avitabile教授的書面授權(quán)攘须，Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利漆撞，北京科尚儀器只為學(xué)習(xí)教育目的而使用它們。如您轉(zhuǎn)載此系列中文翻譯于宙，請保留本段的描述信息浮驳。
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模態(tài)空間系列（九十九）趣味解讀模態(tài)空間– 測試求頻率時重力起作用嗎？朝向有影響嗎限煞？
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關(guān)于這個問題，要討論幾件事情糖埋。做模態(tài)試驗時宣吱，我們確實需要討論一些起作用的事情。
一般而言瞳别，從理論的角度征候，對我們所面臨的大多數(shù)情形杭攻，對頻率和模態(tài)振型重力作用沒有影響。那是因為我們對系統(tǒng)定義所寫的方程是從靜態(tài)平衡的角度寫的疤坝，重力作用沒有影響（但稍后兆解，我將要討論實際情況，其中這點未必為真跑揉。）锅睛。
考慮一個簡單梁，如圖1中所示±現(xiàn)在當(dāng)我們建這個梁的有限元模型時现拒，相對于重力，我們按哪種方式對梁取向望侈，都無關(guān)緊要印蔬，不管我們選擇橫截面朝向如圖中右上方還是如圖中右下方所示，頻率通常都不會有任何差別脱衙。計算得到的頻率將會一樣扛点，因為不考慮重力，且我們假設(shè)結(jié)構(gòu)是關(guān)于靜態(tài)平衡點求值的岂丘，同時假設(shè)重力作用基本上沒有引起很大的結(jié)構(gòu)變形陵究。（至少我們建立有限元模型時，我們是這樣假設(shè)的奥帘。）
圖1：模態(tài)測試的梁示意圖
但是需要多點額外考慮的是zui后的那句話铜邮。圖2顯示了幾種布置方案，可能需要進行些額外討論寨蹋。第1種布置方案是圖2中間部分所示的那個松蒜。這里假定梁沿著中性軸擺放，沒有明顯的梁變形已旧。這種情況下秸苗，梁朝向?qū)嶋H上毫無影響。試驗得到的頻率不受相對重力的梁朝向影響运褪。
圖2：幾種布置方案的梁示意圖
但是惊楼，現(xiàn)在我們考慮圖2上部的布置方案。這種情況下秸讹，施加軸向載荷檀咙，引起梁向上彎曲。當(dāng)這種情況發(fā)生時璃诀，實際上對梁的剛度有影響弧可。因為梁向上彎，剛度增加劣欢。并且我們知道這是真實的棕诵。拱形布置實際上比平面布置更剛裁良。想想所有的橋跨和大梁總是輕微的拱起吧，因為這是一種更剛的布置方案校套。所以趴久，如果施加了一個壓縮的預(yù)載荷，梁向上變形搔确，則這種拱形的布置跟正常的不變形布置比彼棍，剛度要大些。
圖2中下部的布置展示了重力載荷造成的變形膳算。重力引起的變形對剛度有影響座硕，特別是對很薄而輕的構(gòu)造，如風(fēng)機葉片涕蜂，這合乎情理』遥現(xiàn)在，如果梁旋轉(zhuǎn)机隙，且剛度更大的橫截面現(xiàn)在受到重力引起的載荷蜘拉，那么變形會更小，極大地減小了重力影響有鹿。
那么從理論上講旭旭，由于假設(shè)變形小且重力作用不明顯，則重力載荷沒有影響葱跋。 但是持寄，如果由于結(jié)構(gòu)的柔性特征引起了更大的靜態(tài)變形，那么做這樣的假設(shè)就不一定合理了娱俺。則梁的朝向方位就有很大的影響了稍味。
那么什么時候這會成為關(guān)注的問題呢？嗯荠卷，對于大型的風(fēng)電葉片模庐，結(jié)構(gòu)很柔，由于葉片相對重力的朝向所導(dǎo)致的油宜，葉片橫截面朝向（揮舞相對于擺振）對葉片的有效剛度具有很大的影響掂碱。
圖3展示了風(fēng)電葉片的兩種布置方案，它們都對葉片相對于重力的朝向敏感验庙。風(fēng)機葉片受到相對重力朝向的重要影響顶吮，朝向會影響固有頻率社牲》嘌Γ看一下葉片，兩種朝向顯然有所區(qū)別搏恤。跟更為剛硬的擺振方向相比违寿，揮舞（更弱的軸）方向?qū)τ谧灾氐挠绊懜鼮槊舾小?/p>
但是湃交，這里有另外一個考慮因素，被多數(shù)人所經(jīng)常忽視藤巢。如所預(yù)料搞莺，自重載荷引起結(jié)構(gòu)的變形。但這個自重變形可能會引起很大的載荷掂咒，作用到一些內(nèi)部構(gòu)件上 — 這些載荷可能引起桿件足夠大的變形才沧，使得內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強，它們轉(zhuǎn)變成跟設(shè)計圖紙標(biāo)稱尺寸大為不同的結(jié)構(gòu)绍刮。與基于設(shè)計圖紙標(biāo)稱尺寸所具有的剛度比温圆，這些變形將基本上使得內(nèi)部加強構(gòu)件具有很不一樣的剛度。這跟圖2上部所示的預(yù)應(yīng)力梁非常相似孩革，它跟標(biāo)稱尺寸比大為不同岁歉。
圖3：9米長風(fēng)電葉片試驗示意圖
圖4中肋拱加強機翼板構(gòu)造是一個很好的橫截面例子，其中這個問題關(guān)系重大膝蜈；右邊簡圖顯示了一種簡單的機翼構(gòu)造锅移，其中左側(cè)機翼（藍色）基本上沒有重力所致的變形，但是右側(cè)機翼（紅色）顯示出重力引起的顯著變形饱搏。對這個輕薄的板構(gòu)造（紅色）非剃，自重或者結(jié)構(gòu)載荷會引起變形，它可能會使肋拱加強的內(nèi)部結(jié)構(gòu)板變得彎曲 — 并且這種載荷可能引起極大的變形推沸，致使幾何形狀與不再符合CAD圖紙所標(biāo)注的公稱尺寸努潘。以致于這些內(nèi)部肋拱加強部件，當(dāng)考慮重力載荷時坤学，可能會對測試結(jié)構(gòu)的朝向非常敏感疯坤。
圖4：肋拱加強機翼板構(gòu)造
所以，通常我們不比考慮重力影響深浮，除非它們引起很大的變形压怠，嚴(yán)重地改變了定義有限元模型的幾何形狀。
我希望這有助于解釋你的問題飞苇。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何問題菌瘫，盡管問我好了。
模態(tài)激勵全新的解決方案-WaveHitMAX自動脈沖錘
實驗?zāi)B(tài)分析中必不可少的一環(huán)就是模態(tài)激勵，昊量光電新推出的這款智能沖擊錘的發(fā)明為結(jié)構(gòu)動力學(xué)應(yīng)用提供了機械激勵的新途徑庵寞。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號狸相。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動、可重復(fù)和高精度激勵捐川，而沒有雙重打擊脓鹃。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時間，設(shè)置撞擊次數(shù)古沥、沖擊力和撞擊之間的延遲時間瘸右。所有的預(yù)置，如零點或沖擊力搜索岩齿，都是由錘子自動完成的尊浓。用戶不再需要手動調(diào)整。
針對全自動沖擊錘的研制纯衍，WaveHitMAX采用包括整個運動控制的閉環(huán)控制方法解決了這一問題栋齿。
圖1. 用于脈沖錘內(nèi)部運動控制的傳感器-執(zhí)行器控制回路示意圖
對新型沖脈沖錘WaveHitMAX的系統(tǒng)設(shè)計進行了改進，使傳感器信號作為運動控制單元的主要輸入?yún)?shù)襟诸。這樣瓦堵，脈沖錘的手臂可以向上移動到試件的命中點，在那里歌亲，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件菇用，手臂的移動方向可以反轉(zhuǎn)。
與半自動沖擊錘相比陷揪，WaveHitMAX自動脈沖錘具有新的功能惋鸥。內(nèi)部信號處理的優(yōu)點有:
? 全自動單擊
? 自動搜索用戶自定義的沖擊力
? 自動零點搜索
? 確認(rèn)對質(zhì)量保證的影響
? 更改錘頭與測試對象之間的位置，無需重新設(shè)置
WaveHitMAX自動模態(tài)力錘可以通過以太網(wǎng)在Windows設(shè)備(PC或平板電腦)上通過包含的軟件快速悍缠、輕松地操作卦绣。
自動模態(tài)脈沖錘特點：
? 自動零點搜索
? 可重復(fù)的單擊激發(fā)
? 內(nèi)部傳感器評估和過程控制
? 自動搜索和調(diào)整沖擊力
? 位置的變化是自動預(yù)測的
? 通過附件配置脈沖特性
? 通過遠程控制或集成到客戶系統(tǒng)中來觸發(fā)功能
? 在德國設(shè)計和組裝
? CE認(rèn)證
1.確保單次激發(fā)
雙重撞擊激勵可以在時域和頻域檢測到
2.豐富的配件支持
不同的傳感器-尖端-配重的組合。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動沖擊測試的智能脈沖錘飞蚓，在全新的AI智能脈沖領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)真正意義上的全自動智能脈沖錘滤港！
如果您對WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣，請訪問上海昊量光電的官方網(wǎng)頁：
http://www.wjjzl.com/details-1495.html
關(guān)于Gfai tech
Gfai tech GmbH一直在生產(chǎn)和銷售"德國制造"的聲音和振動測量和分析創(chuàng)新產(chǎn)品超過15年趴拧。作為應(yīng)用計算機科學(xué)促進會（GFai）的100%子公司溅漾，它始終以行業(yè)為導(dǎo)向和以應(yīng)用為導(dǎo)向。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學(xué)攝像機而聞名著榴，用于聲源的定位添履，可視化和分析。如今脑又，該產(chǎn)品組合還包括實驗?zāi)B(tài)分析的創(chuàng)新以及用于監(jiān)測暮胧、分析和評估聲學(xué)測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案锐借。我們的測量解決方案應(yīng)用于汽車、工業(yè)叔壤、空中交通瞎饲、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪口叙、錯誤檢測和聲音設(shè)計炼绘。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國大陸地區(qū)的代理商，為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務(wù)妄田。對于WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣或者任何問題俺亮，都?xì)g迎通過電話、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系疟呐。
更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電
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上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商脚曾，產(chǎn)品包括各類激光器、光電調(diào)制器启具、光學(xué)測量設(shè)備本讥、光學(xué)元件等，涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工鲁冯、光通訊拷沸、生物醫(yī)療、科學(xué)研究薯演、國防撞芍、量子光學(xué)、生物顯微跨扮、物聯(lián)傳感序无、激光制造等；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝衡创，培訓(xùn)帝嗡，硬件開發(fā)，軟件開發(fā)璃氢，系統(tǒng)集成等服務(wù)丈探。
您可以通過我們昊量光電的官方網(wǎng)站www.wjjzl.com了解更多的產(chǎn)品信息，或直接來電咨詢4006-888-532拔莱。
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