模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章题禀。Peter Avitabile教授是美國麻省大學洛威爾校區(qū)UMASS Lowell機械工程系結(jié)構(gòu)動力學和聲學系統(tǒng)實驗室的副主任鞋诗，以及模態(tài)分析和控制實驗室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化迈嘹、生動而又幽默的語言削彬，在每篇文章中集中介紹試驗模態(tài)分析的一個主題，是非常好的試驗模態(tài)分析的入門文章秀仲。它涉及到了試驗模態(tài)分析的方方面面融痛，是模態(tài)試驗新手的入門材料，學習它有助于理解什么是試驗模態(tài)神僵，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)雁刷。
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模態(tài)空間系列（九十五）趣味解讀模態(tài)空間 - 如果力錘敲擊一個節(jié)點鹦筹，那么其他位置沒有響應嗎铝阐？
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那么現(xiàn)在我有另外一個問題…如果力錘敲擊一個節(jié)點螟凭，那么其他位置沒有響應嗎？
這看上去不對啊它呀。好吧…我們深入討論一下這個問題螺男。
上一次我們討論了逐點移動力錘是進行模態(tài)試驗的一種很好的方法，但是你需要非常小心纵穿，不要將參考點放在某一階模態(tài)的節(jié)點上下隧。我們同時也討論了，不管我們敲擊了多少點谓媒，如果作為參考點的傳感器位于某一階模態(tài)的節(jié)點上淆院，那么我們將看不到那階模態(tài)。
所以在回答這個問題時句惯，我也要聲明土辩，對于加速度計逐點移動、力錘固定不動的試驗抢野，也是同樣的道理拷淘。你仍然需要確保參考點位置的固定不動的力錘輸入沒有位于某一階模態(tài)的節(jié)點上 – 不然的話，你將看不到來自那階模態(tài)的任何響應指孤。
在我們結(jié)束這個討論之后启涯，你在節(jié)點位置敲擊結(jié)構(gòu)而結(jié)構(gòu)在那個點不動，對于這種事實邓厕，你看上去感覺不是很放心逝嚎。并且你提到，這跟你的直覺相反详恼。所以我再多給出幾個例子补君，盡量讓你對這個事實更感放心。
我將利用一個簡單的自由-自由梁和一個簡單的平板昧互，來盡量將其他某些要點給你講透徹挽铁。我們首先回憶一下我們上次寫過的頻響函數(shù)方程伟桅，它可以寫成留數(shù)或者振型的形式。但是在這個方程的留數(shù)形式中叽掘，它不是很清楚楣铁，所以我更傾向于寫成方程的模態(tài)振型形式，因為在那里更扁，對于每階模態(tài)盖腕，你可以清楚地看出頻響函數(shù)中模態(tài)振型對各個峰的影響。
這個方程清楚地表明浓镜，頻響函數(shù)的幅值在很大程度上是由模態(tài)振型在輸出響應位置的值乘以模態(tài)振型在輸入激勵位置的值控制的溃列。
所以現(xiàn)在我們考慮一個簡單的自由-自由梁。沿著梁的長度方向上的15個等距離的點上膛薛，測量一系列的結(jié)果听隐。測得測量結(jié)果，接著按照瀑布圖的形式畫出頻響函數(shù)哄啄，這樣可以清楚地看出振型莫辨。另外為了觀察這個振型豆瘫，非常重要的是，我們利用頻響函數(shù)的虛部來繪制模態(tài)振型。我們可能想要回憶一下山憨，在固有頻率的位置恳谎，頻響的虛部將有一個峰肥荔，而頻響的實部將是零骇两；這種情況僅僅對于位移測量結(jié)果和加速度測量結(jié)果為真。現(xiàn)在拳喻，在一個寬帶范圍內(nèi)測到了頻響結(jié)果哭当，但我只想對這個自由-自由梁的第1階和第2階模態(tài)在共振頻率附近進行放大顯示。
圖1（藍色）顯示出了在45Hz第1階模態(tài)附近的頻率范圍內(nèi)冗澈，對于全部15個測量結(jié)果钦勘，頻響函數(shù)虛部的瀑布圖。圖2（紅色）顯示出了類似的圖亚亲，但是彻采，是在140Hz第2階模態(tài)附近的頻率范圍內(nèi)。在這兩幅圖中捌归，對于全部在梁上測得的結(jié)果肛响，頻響函數(shù)虛部的峰用圓點圈起來了。圖1（藍色）中惜索，很顯然特笋，振型是梁的第1階自由-自由彈性體模態(tài)的振型，而圖2（紅色）非常清楚地顯示出來梁的第2階自由-自由彈性體模態(tài)巾兆。此刻猎物，值得注意的是虎囚，對第1階模態(tài)，當你沿著梁的長度方向走下去時蔫磨，頻響函數(shù)虛部的幅值改變了符號淘讥，從正變到負，再變到正堤如。在某個點上它穿過了零蒲列。對于那階特定的模態(tài)，在這個位置上煤惩，沒有響應嫉嘀。并且不管是將它跟力錘輸入或者加速度計輸出聯(lián)系在一起，都沒有關(guān)系魄揉。在那個點上對于那階模態(tài)頻響函數(shù)將會是零。
圖1 – 頻響虛部瀑布圖拭宁，顯示第1階模態(tài)振型
圖2 – 頻響虛部瀑布圖洛退，顯示第2階模態(tài)振型
所以模態(tài)的節(jié)點是一個特殊的位置，在這里杰标，對于那階模態(tài)兵怯，沒有輸出。另外腔剂，不管你是用加速度計測量還是用力錘錘擊媒区，都沒有關(guān)系—沒有響應，因為在輸出響應點上或者在輸入激勵點上掸犬，模態(tài)振型的值是零袜漩，于是乎，對于那階模態(tài)湾碎，幅值上不會有峰宙攻。但是在那個點上，可能會有某種響應介褥，是由結(jié)構(gòu)其他階模態(tài)造成的座掘，那個點可能跟其他階模態(tài)的節(jié)點沒有關(guān)系。
所以柔滔，在逐點移動力錘的情況下溢陪，如果加速度計位于某一階模態(tài)的節(jié)點上，那么對力錘激勵睛廊，不管用了多少個點形真，對于響應，都不會有來自那個特定階模態(tài)的貢獻喉前。
另外没酣，相反的情況也是同樣道理王财。如果你有一個固定不動的輸入位于某一階模態(tài)的節(jié)點上，那么不管用響應加速度計測量了多少個點裕便，對于響應绒净，都不會有來自于那個特定階模態(tài)的貢獻。
那么現(xiàn)在偿衰，我們將它從梁擴展到平板來看一看類似的影響挂疆。在前面的文章中一直在用一個矩形的平板，對于本例下翎，這里還用它缤言。圖3顯示出了平板周邊上的6個頻響測量結(jié)果，其中第1個峰是關(guān)于平板的第1階彎曲模態(tài)的（藍色）视事，而圖4顯示出了類似的信息胆萧，但是突出顯示了平板的第2階模態(tài)（紅色）。
圖3 – 平板彎曲模態(tài) 圖4 – 平板扭轉(zhuǎn)模態(tài)
所以俐东，通過觀察圖3和圖4跌穗，對于模態(tài)的節(jié)點以及敲擊或響應位置，可以下相同的結(jié)論虏辫。通過畫出頻響的虛部蚌吸，可以簡單地描繪出模態(tài)振型。函數(shù)有正有負砌庄，取決于結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型羹唠。在某些點上肯定穿過了零點，它們對應于模態(tài)的節(jié)點 – 對于那階特定的模態(tài)娄昆，這表示零響應點佩微。并且在模態(tài)節(jié)點上響應是零，不管測量結(jié)果是跟響應加速度計位置還是力錘錘擊位置聯(lián)系在一起—但僅是對那階特定的模態(tài)而言稿黄，是這樣的喊衫。
我希望這有助于更進一步解釋清楚你所疑惑的這些問題。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題杆怕，盡管問我好了族购。
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模態(tài)激勵全新的解決方案-WaveHitMAX自動脈沖錘
實驗模態(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)動力學應用提供了機械激勵的新途徑。智能意味著設備內(nèi)部處理信號只盹。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動辣往、可重復和高精度激勵，而沒有雙重打擊殖卑。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時間站削，設置撞擊次數(shù)、沖擊力和撞擊之間的延遲時間孵稽。所有的預置许起，如零點或沖擊力搜索，都是由錘子自動完成的菩鲜。用戶不再需要手動調(diào)整园细。
針對全自動沖擊錘的研制，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接校。
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)設計進行了改進猛频，使傳感器信號作為運動控制單元的主要輸入?yún)?shù)。這樣馅笙，脈沖錘的手臂可以向上移動到試件的命中點伦乔，在那里，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件董习，手臂的移動方向可以反轉(zhuǎn)。
與半自動沖擊錘相比爱只，WaveHitMAX自動脈沖錘具有新的功能皿淋。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，無需重新設置
WaveHitMAX自動模態(tài)力錘可以通過以太網(wǎng)在Windows設備(PC或平板電腦)上通過包含的軟件快速恬试、輕松地操作窝趣。
自動模態(tài)脈沖錘特點：
? 自動零點搜索
? 可重復的單擊激發(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
? 在德國設計和組裝
? CE認證
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训柴，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哑舒！
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年幻馁。作為應用計算機科學促進會（GFai）的100%子公司洗鸵，它始終以行業(yè)為導向和以應用為導向。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學攝像機而聞名仗嗦，用于聲源的定位膘滨，可視化和分析。如今稀拐，該產(chǎn)品組合還包括實驗模態(tài)分析的創(chuàng)新以及用于監(jiān)測火邓、分析和評估聲學測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案。我們的測量解決方案應用于汽車、工業(yè)铲咨、空中交通躲胳、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪、錯誤檢測和聲音設計纤勒。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國大陸地區(qū)的代理商坯苹，為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務。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踊东，都歡迎通過電話北滥、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系。
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關(guān)于昊量光電：
上海昊量光電設備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商闸翅，產(chǎn)品包括各類激光器再芋、光電調(diào)制器、光學測量設備坚冀、光學元件等济赎，涉及應用涵蓋了材料加工、光通訊记某、生物醫(yī)療司训、科學研究、國防液南、量子光學壳猜、生物顯微、物聯(lián)傳感滑凉、激光制造等统扳；可為客戶提供完整的設備安裝，培訓畅姊，硬件開發(fā)咒钟，軟件開發(fā)，系統(tǒng)集成等服務若未。
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)品信息朱嘴，或直接來電咨詢4006-888-532。
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