模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章锁荔。Peter Avitabile教授是美國麻省大學(xué)洛威爾校區(qū)UMASS Lowell機(jī)械工程系結(jié)構(gòu)動力學(xué)和聲學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的副主任蟀给，以及模態(tài)分析和控制實(shí)驗(yàn)室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化、生動而又幽默的語言坤溃，在每篇文章中集中介紹試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的一個(gè)主題拍霜，是非常好的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的入門文章。它涉及到了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的方方面面薪介，是模態(tài)試驗(yàn)新手的入門材料祠饺，學(xué)習(xí)它有助于理解什么是試驗(yàn)?zāi)B(tài)，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)汁政。
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模態(tài)空間系列（九十六）趣味解讀模態(tài)空間-對錘擊試驗(yàn)用漢寧窗换途。那看上去不對啊…那會造成數(shù)據(jù)失真嗎？
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有人告訴我摹恰，對于錘擊試驗(yàn)他們用了漢寧窗辫继。那看上去不對啊…那會造成數(shù)據(jù)失真嗎？
現(xiàn)在…坐下來俗慈，聽仔細(xì)了姑宽，這樣你就不會犯這個(gè)錯(cuò)了。
哦…這里我該從哪兒著手呢闺阱？炮车？？首先馏颂，我們嘗試了解為何會有這樣的事情發(fā)生示血。人們常常在非常困難的條件下進(jìn)行測量棋傍，這兒至少可以說救拉，測量條件不是z優(yōu)的。很多例子中瘫拣，測量結(jié)果不是漂亮的教科書插圖亿絮，對測得的頻響函數(shù)，我們都希望可以那樣。
很多情形下系統(tǒng)處在一個(gè)噪聲非常嚴(yán)重的環(huán)境下派昧，或者測量傳感器不是z優(yōu)的黔姜，或者激勵(lì)不足以提供可以測量的響應(yīng)，等等不一而足蒂萎。并且它們只是我們進(jìn)行測試時(shí)面臨的一些情況秆吵。另外請不要忘記可能會有非線性（我們的主要敵人）和復(fù)雜的阻尼機(jī)制（我們主要敵人的z好朋友），它們都把測量條件復(fù)雜化了五慈。
另外纳寂，因?yàn)槲覀冇羞@些類的困難并且因?yàn)槲覀兝鲜怯龅剿鼈儯覀冮_始認(rèn)為全部測量結(jié)果總是會有所有這些難題泻拦。于是它就成了普遍現(xiàn)象而不是例外毙芜，我們開始認(rèn)為測量結(jié)果始終就應(yīng)該是這個(gè)樣子。
但真的是這樣嗎争拐？所有的測量結(jié)果真的始終都有如此糟糕的質(zhì)量嗎腋粥？或者只是我們變得自滿，而且假定它就應(yīng)該是這樣架曹。
那么我們從觀察你在圖1中提供的測量結(jié)果著手隘冲。哎呀…看起來那確實(shí)是一個(gè)非常糟糕的測量結(jié)果。另外音瓷，乍看之下对嚼，我知道我們都會辯稱這來自于非線性系統(tǒng)，有復(fù)雜的阻尼機(jī)制绳慎，環(huán)境噪聲非常嚴(yán)重纵竖，得到這個(gè)測量結(jié)果的傳感器不是z好的，等等杏愤。
圖1 – 一個(gè)非常糟糕的測量結(jié)果示例
但真正的問題可能是靡砌，為什么這個(gè)測量結(jié)果是如此的糟糕？它真的來自于一個(gè)非線性系統(tǒng)嗎珊楼？真的有復(fù)雜的阻尼機(jī)制嗎通殃？真的有噪聲嚴(yán)重的環(huán)境嗎？傳感器真的那么差嗎厕宗？
抑或者画舌，這些只是我們可以說的簡單借口，因?yàn)槲覀冋娴牟恢阑蛘咧皇菍θ绱嗽愀獾臏y量結(jié)果已經(jīng)習(xí)以為常了并且認(rèn)為“它就是這樣的”已慢。
我真的不能評論這個(gè)測量結(jié)果曲聂，除了你提到的，它是來自于脈沖激勵(lì)佑惠，并且測量結(jié)果施加了漢寧窗 – 因?yàn)樗鼩v來都是這樣做的朋腋。所以問題是齐疙，這真的是進(jìn)行測量的正確方式嗎？
那么我們在一個(gè)一般結(jié)構(gòu)上繼續(xù)進(jìn)行一個(gè)典型的錘擊試驗(yàn)旭咽；實(shí)際上這是一個(gè)復(fù)合材料加筋梁式結(jié)構(gòu)贞奋，之前在其他測量情況下已經(jīng)用過。所以我們要做的第1件事就是穷绵，用正確的數(shù)字處理參數(shù)進(jìn)行測量轿塔，接下來再重新進(jìn)行測量，但是用漢寧窗來展現(xiàn)顯著的差異仲墨。
這第1次的頻響測量結(jié)果（FRF）如圖2所示催训，同時(shí)顯示了相干、輸入激勵(lì)和輸出時(shí)域響應(yīng)∽谑眨現(xiàn)在對于這個(gè)特別的設(shè)置條件漫拭，真的沒有必要在輸入或輸出上加窗，因?yàn)樵诓蓸訒r(shí)間段內(nèi)測量結(jié)果是完全可以觀測的混稽，滿足傅立葉變換處理的周期性要求采驻。注意，這個(gè)測量結(jié)果匈勋，相干非常好礼旅，F(xiàn)RF也同樣非常好。另外還要清楚洽洁，如果要施加任何窗痘系，只可以對響應(yīng)加指數(shù)窗。
圖2 – 一個(gè)錘擊測量結(jié)果示例饿自，施加了恰當(dāng)?shù)男盘柼幚韰?shù)
嗯…我們進(jìn)行測量并在測量結(jié)果上加漢寧窗汰翠，如圖3左邊所示。現(xiàn)在請保證你明白這并不是進(jìn)行測量的方法昭雌，但我是要演示這個(gè)測量結(jié)果會如何的糟糕复唤。輸入激勵(lì)和時(shí)域響應(yīng)是類似的，但對這個(gè)測量結(jié)果烛卧，你可以觀察到FRF和相干慘不忍睹 – 并且佛纫，這個(gè)測量結(jié)果實(shí)際上是何等的糟糕，說慘不忍睹那是說得太輕了总放。
但是令人困惑的是呈宇，無論如何時(shí)域信號看上去真的不很糟。嗯局雄，你必須認(rèn)識到甥啄，顯示的信號是原始的測量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)上顯不出窗的影響哎榴。所以它沒有真的顯出時(shí)域中施加的漢寧窗如何影響到數(shù)據(jù) – 但毫無疑問型豁，頻域顯示出了所測FRF和相干顯著的惡化。
圖3 – 一個(gè) 錘擊測量結(jié)果示例尚蝌，施加了完全不對的信號處理參數(shù)
為了理解加漢寧窗時(shí)發(fā)生了什么迎变，圖3右邊顯示出兩個(gè)時(shí)域信號，同時(shí)顯示了漢寧窗飘言，適當(dāng)?shù)貙Υ斑M(jìn)行了放大衣形，以便在視覺上跟得到的測量結(jié)果進(jìn)行對比。現(xiàn)在姿鸿，如果仔細(xì)觀察圖3 谆吴，你很快會發(fā)現(xiàn)，漢寧窗將輸入激勵(lì)和輸出響應(yīng)的時(shí)域記錄信號的開始部分嚴(yán)重地進(jìn)行了衰減 – 并且事實(shí)上苛预，會把關(guān)于瞬態(tài)響應(yīng)的全部重要信息基本上加權(quán)為零句狼，那么造成測量結(jié)果基本上是系統(tǒng)中的噪聲。現(xiàn)在這就很清楚了热某，為什么圖3中的FRF和相干是如此的糟糕 – 測量結(jié)果已經(jīng)基本上退化為噪聲腻菇。
但是如果你沒有注意或者誤入歧途地認(rèn)為，這就是測量結(jié)果通澄舨觯看起來的樣子筹吐，那么你可能認(rèn)為，這是“在目前的情況下能夠得到的z好的測量結(jié)果”秘遏。但是這里的現(xiàn)實(shí)情況是丘薛，已經(jīng)完全錯(cuò)誤地指定了處理數(shù)據(jù)的信號處理參數(shù)，并且由此造成測量結(jié)果完全失真邦危。
我明白有些測量情況洋侨，由于提到的各種原因造成不少困難，但是那并沒有讓你有權(quán)去不恰當(dāng)?shù)靥幚頂?shù)據(jù)倦蚪，引發(fā)其他的錯(cuò)誤凰兑，“因?yàn)槟阏J(rèn)為這沒有區(qū)別”。在這兒所示的情況下审丘，所有的失真都是由于不正確地處理數(shù)據(jù)造成的吏够，在這種情況下，樣樣都好的數(shù)據(jù)變成了非常糟糕的滩报、難看的測量結(jié)果锅知，這在任何情況下都不可接受。
我希望這有助于解釋你的問題脓钾。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題售睹，盡管問我好了。
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模態(tài)激勵(lì)全新的解決方案-WaveHitMAX自動脈沖錘
實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析中必不可少的一環(huán)就是模態(tài)激勵(lì)，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(jī)械激勵(lì)的新途徑固歪。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號蒜鸡。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(lì)牢裳，而沒有雙重打擊逢防。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時(shí)間，設(shè)置撞擊次數(shù)蒲讯、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間忘朝。所有的預(yù)置，如零點(diǎn)或沖擊力搜索判帮，都是由錘子自動完成的辜伟。用戶不再需要手動調(diào)整。
針對全自動沖擊錘的研制脊另，WaveHitMAX采用包括整個(gè)運(yùn)動控制的閉環(huán)控制方法解決了這一問題导狡。
圖1. 用于脈沖錘內(nèi)部運(yùn)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(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，使傳感器信號作為運(yùn)動控制單元的主要輸入?yún)?shù)偎痛。這樣旱捧，脈沖錘的手臂可以向上移動到試件的命中點(diǎn)，在那里踩麦，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件枚赡，手臂的移動方向可以反轉(zhuǎn)。
與半自動沖擊錘相比谓谦，WaveHitMAX自動脈沖錘具有新的功能贫橙。內(nèi)部信號處理的優(yōu)點(diǎn)有:
? 全自動單擊
? 自動搜索用戶自定義的沖擊力
? 自動零點(diǎn)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反粥、輕松地操作卢肃。
自動模態(tài)脈沖錘特點(diǎn)：
? 自動零點(diǎn)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(yuǎn)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(jì)和組裝
? CE認(rèn)證
1.確保單次激發(fā)
雙重撞擊激勵(lì)可以在時(shí)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才顿，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莫湘！
如果您對WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣，請?jiān)L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年郑气。作為應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)促進(jìn)會（GFai）的100%子公司幅垮，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(jī)而聞名尾组，用于聲源的定位忙芒，可視化和分析示弓。如今，該產(chǎn)品組合還包括實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的創(chuàng)新以及用于監(jiān)測呵萨、分析和評估聲學(xué)測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案奏属。我們的測量解決方案應(yīng)用于汽車、工業(yè)甘桑、空中交通、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪歹叮、錯(cuò)誤檢測和聲音設(shè)計(jì)跑杭。
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)咆耿。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德谅，都?xì)g迎通過電話、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系萨螺。
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