模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章。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(dòng)力學(xué)和聲學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的副主任栋盹，以及模態(tài)分析和控制實(shí)驗(yàn)室的主任施逾。Peter Avitabile教授以略帶口語化、生動(dòng)而又幽默的語言例获，在每篇文章中集中介紹試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的一個(gè)主題汉额，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)分析的方方面面榨汤，是模態(tài)試驗(yàn)新手的入門材料蠕搜，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)收壕。
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妓灌，得到了Peter Avitabile教授的書面授權(quán)轨蛤，Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利，北京科尚儀器只為學(xué)習(xí)教育目的而使用它們虫埂。如您轉(zhuǎn)載此系列中文翻譯祥山，請保留本段的描述信息。
展示全部 
模態(tài)空間系列（八十六）趣味解讀模態(tài)空間-我們總是將試驗(yàn)與完全固支模型比較掉伏。真的能在實(shí)驗(yàn)室里模擬固支嗎缝呕？
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)斧散，Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利供常，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)載此系列中文翻譯鸡捐，請保留本段的描述信息栈暇。
我們總是將試驗(yàn)與完全固支模型進(jìn)行比較。你真的能在實(shí)驗(yàn)室里模擬固支嗎闯参？
我們看一看并理解這個(gè)問題。
這已經(jīng)成了討論的慣常話題悲立，只要我還能記事 – 并且隨著變老鹿寨，盡管我可能會忘記某些事情，但這個(gè)話題我能記得很好薪夕〗挪荩看起來這個(gè)話題總是不斷地冒出來引起討論。當(dāng)然原献，這個(gè)會發(fā)生是因?yàn)榉治鋈ψ优c試驗(yàn)圈子大相徑庭的緣故馏慨。
在建立分析模型時(shí)，我們總是非常簡單地確定一個(gè)邊界條件姑隅，加到模型上去写隶。如果想要，我們可以讓它完全自由-自由讲仰。但是當(dāng)然慕趴，真實(shí)shi界與分析shi界比是大為不同的（分析shi界充滿了“假設(shè)”，在真實(shí)shi界中那或許就不可能）鄙陡。
但是至少在自由-自由邊界條件下冕房，我們常常可以很好地逼近那個(gè)條件趁矾。事實(shí)上耙册，我們常常愿意按照這種方式進(jìn)行試驗(yàn)，因?yàn)檫@樣的話毫捣，對于不是自由-自由的條件详拙，試驗(yàn)裝夾方式和相關(guān)的試驗(yàn)設(shè)置之間少有相互作用帝际。（記住在上篇文章中，一個(gè)看上去很不明顯的試驗(yàn)設(shè)置變化zui終是如何導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生了非常大的改變溪厘。）
問題是胡本，很多時(shí)候在部件的連接點(diǎn)，我們愿意用約束的邊界條件來驗(yàn)證分析模型畸悬。從解析的角度看侧甫，這非常可取蹋宦。但是從實(shí)際試驗(yàn)的角度披粟，從各種不同的方面，這是非常復(fù)雜的冷冗。關(guān)于安裝面的平面度守屉，螺栓預(yù)載荷等等，有著各種各樣的問題蒿辙，這是非常重要的拇泛。
但是有一個(gè)問題，一個(gè)總被誤解的問題是思灌，關(guān)于產(chǎn)生那個(gè)所謂的固支條件俺叭，到底硬度要多硬，重量要多重泰偿。很多人試圖設(shè)計(jì)“一個(gè)無窮剛度”的支撐框架或者試驗(yàn)夾具熄守。但是我們都知道任何結(jié)構(gòu)都會有共振頻率，問題只是它們可能發(fā)生在什么地方耗跛，對于實(shí)際產(chǎn)生固支條件的能力可能會有什么影響裕照。對于前面的少數(shù)幾階低階彈性體模態(tài)，試驗(yàn)夾具可能是勝任的调塌，但是zui終會有夾具共振晋南，可能與試驗(yàn)對象相互影響。
另外一種模擬固支條件的方法是提供一個(gè)非常巨大的慣性質(zhì)量羔砾。一般來講這往往是得到固支邊界的更好的辦法搬俊，但是人們常常不能準(zhǔn)確地知道實(shí)際上需要多大的質(zhì)量來達(dá)到這個(gè)條件。有時(shí)蜒茄，你會聽到有人聲稱慣性質(zhì)量需要比試驗(yàn)對象的質(zhì)量大10倍以上唉擂。不知什么原因，人們認(rèn)為10：1這個(gè)比值是所有問題的答案檀葛。但是我們忘記了玩祟，這些“經(jīng)驗(yàn)法則”要追溯到早期，
那時(shí)我們都用計(jì)算尺進(jìn)行計(jì)算屿聋。在那種精度等級上空扎， 10：1規(guī)則或許是一種良好的大概估計(jì)藏鹊。但是目前對于所有這些復(fù)雜的模型，在能夠求解的條件下转锈，我們真的應(yīng)該重新考慮那個(gè)10：1規(guī)則盘寡。
為了說明這個(gè)問題，用一個(gè)類似長梁結(jié)構(gòu)的簡單例子來解釋撮慨。為了得到揮舞模態(tài)竿痰，我們近期對一個(gè)9m的發(fā)電機(jī)葉片進(jìn)行了自由-自由試驗(yàn)。相對于慣性負(fù)載結(jié)合部位來模擬固支條件砌溺，這是一個(gè)用來討論的極好物件影涉。
自由-自由情況下測試9m葉片，對前面少數(shù)幾階模態(tài)的單獨(dú)揮舞運(yùn)動(dòng)规伐，用一個(gè)非常粗糙的梁有限元模型來建模這個(gè)風(fēng)電機(jī)葉片蟹倾。目的是為了利用那個(gè)自由-自由模型，接著施加一個(gè)“完全解析的固支邊界條件”猖闪，并將它與很多不同的模態(tài)進(jìn)行對比鲜棠，來研究實(shí)際固定葉片到地面所需的質(zhì)量的數(shù)量影響。
作為參考培慌，自由-自由試驗(yàn)和分析模態(tài)如表1所示豁陆。簡單起見，這里沒有描述分析模型和所做的試驗(yàn)检柬。
表1 – 9m風(fēng)電葉片自由-自由條件下的模型和測試結(jié)果對比
考慮到這個(gè)粗略的梁有限元模型的粗略程度献联，可以認(rèn)為這些結(jié)果還是不錯(cuò)的竖配。
現(xiàn)在可以用這個(gè)分析模型來確定“完全”固支邊界條件何址，并且作為一個(gè)參考。同時(shí)也將用另一個(gè)分析模型來比較增加很大的“慣性質(zhì)量”到葉片模型根部的影響进胯。這個(gè)模型用爪，在不同質(zhì)量的條件下，將與“完全”參考模型進(jìn)行對比胁镐。將對比頻率和振型來說明要得到這個(gè)約束條件所需的質(zhì)量數(shù)量的影響偎血。而且非常重要的是注意到質(zhì)量并不僅僅是一個(gè)集中質(zhì)量，質(zhì)量具有轉(zhuǎn)動(dòng)影響盯漂。而且對于一個(gè)長的懸臂結(jié)構(gòu)颇玷，例如發(fā)電機(jī)葉片，為了建立固支模擬條件就缆，zui為重要的影響是這些轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量的影響帖渠。作為參考，發(fā)電機(jī)葉片重量在400磅量級竭宰。用一個(gè)66”×72”×24”的厚鋼板作為慣性質(zhì)量的一個(gè)近似空郊，它重約22,000 磅份招，大概比風(fēng)電機(jī)葉片重55倍。
集中質(zhì)量表示為M狞甚，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量表示為MR锁摔，在不同的質(zhì)量、旋轉(zhuǎn)質(zhì)量比值的條件下哼审，建立了多個(gè)模型谐腰，并跟“完全”參考模型進(jìn)行對比，對比得到的模型頻率和振型棺蛛。表2總結(jié)了結(jié)果怔蚌，僅僅考慮風(fēng)電機(jī)葉片的第1階模態(tài)；對表2中所示的不同情形，圖1展示了振型的比較震放。
表2 – 9m風(fēng)電葉片在不同的慣性錨固近似和“完全”固支條件下的對比
圖1 – 模態(tài)振型曲率的對比
首先注意到拳恋，僅有M和MR作為慣性質(zhì)量近似的模型沒有很好地復(fù)現(xiàn)頻率；意識到錨固重量比葉片重50多倍籍胯。同時(shí)也注意到模態(tài)振型的曲率跟“完全”參考模型沒有很好地吻合起來。現(xiàn)在集中質(zhì)量加倍离福，2*M,在相同的轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量杖狼，MR，條件下妖爷，表現(xiàn)出一定程度的改善蝶涩，但仍有差別。另外如果慣量加倍絮识，而集中質(zhì)量保持不變绿聘，結(jié)果也近似相同。曲率有改善次舌，但仍有差別熄攘。注意到慣性錨固點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量是使得頻率和振型吻合更好的關(guān)鍵因素。如果轉(zhuǎn)動(dòng)慣量按照數(shù)量級增加彼念，則頻率會更好地相關(guān)挪圾，而且振型的曲率也開始很好地吻合起來。
所以這里首要問題是逐沙，為了接近固支條件哲思，慣性質(zhì)量需要非常大，并且轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量的影響更為重要吩案，這是因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的巨大的懸臂影響棚赔。顯然具有更低重心的不同結(jié)構(gòu)會有不同的結(jié)果，但這個(gè)模型的確表明，對于懸臂結(jié)構(gòu)有必要確定慣性錨固點(diǎn)的正確特性忆嗜，這很重要己儒。
但歸根到底，你必須決定距離真正的固支條件多大的變化可以接受捆毫；對于所要做的試驗(yàn)?zāi)康纳镣澹啻蟪潭鹊膶?shí)際模態(tài)振型偏離可以接受。問題是人們常常沒有考慮過這些問題绩卤，哪怕在任何程度上途样，因而對于可以接受多大程度的差異，沒有明確的說法濒憋。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題何暇，盡管問我好了。
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凛驮，得到了Peter Avitabile教授的書面授權(quán)裆站，Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利，北京科尚儀器只為學(xué)習(xí)教育目的而使用它們黔夭。如您轉(zhuǎn)載此系列中文翻譯宏胯，請保留本段的描述信息。
模態(tài)激勵(lì)全新的解決方案-WaveHitMAX自動(dòng)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)本姥，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(dòng)力學(xué)應(yīng)用提供了機(jī)械激勵(lì)的新途徑肩袍。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動(dòng)婚惫、可重復(fù)和高精度激勵(lì)氛赐，而沒有雙重打擊。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時(shí)間先舷，設(shè)置撞擊次數(shù)艰管、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間。所有的預(yù)置密浑，如零點(diǎn)或沖擊力搜索蛙婴，都是由錘子自動(dòng)完成的粗井。用戶不再需要手動(dòng)調(diào)整尔破。
針對全自動(dòng)沖擊錘的研制，WaveHitMAX采用包括整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制的閉環(huán)控制方法解決了這一問題浇衬。
圖1. 用于脈沖錘內(nèi)部運(yùn)動(dòng)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)懒构，使傳感器信號作為運(yùn)動(dòng)控制單元的主要輸入?yún)?shù)。這樣耘擂，脈沖錘的手臂可以向上移動(dòng)到試件的命中點(diǎn)胆剧，在那里，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件，手臂的移動(dòng)方向可以反轉(zhuǎn)秩霍。
與半自動(dòng)沖擊錘相比篙悯，WaveHitMAX自動(dòng)脈沖錘具有新的功能。內(nèi)部信號處理的優(yōu)點(diǎn)有:
? 全自動(dòng)單擊
? 自動(dòng)搜索用戶自定義的沖擊力
? 自動(dòng)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铃绒，無需重新設(shè)置
WaveHitMAX自動(dòng)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鸽照、輕松地操作。
自動(dòng)模態(tài)脈沖錘特點(diǎn)：
? 自動(dòng)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(dòng)搜索和調(diào)整沖擊力
? 位置的變化是自動(dòng)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-配重的組合颠悬。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動(dòng)沖擊測試的智能脈沖錘矮燎，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(dòng)智能脈沖錘！
如果您對WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測試的智能脈沖錘有興趣赔癌，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(dòng)測量和分析創(chuàng)新產(chǎn)品超過15年诞外。作為應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)促進(jìn)會（GFai）的100%子公司，它始終以行業(yè)為導(dǎo)向和以應(yīng)用為導(dǎo)向灾票。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學(xué)攝像機(jī)而聞名峡谊，用于聲源的定位，可視化和分析刊苍。如今靖苇，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、分析和評估聲學(xué)測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案班缰。我們的測量解決方案應(yīng)用于汽車贤壁、工業(yè)、空中交通埠忘、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪脾拆、錯(cuò)誤檢測和聲音設(shè)計(jì)。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國大陸地區(qū)的代理商莹妒，為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務(wù)名船。對于WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測試的智能脈沖錘有興趣或者任何問題，都?xì)g迎通過電話旨怠、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系渠驼。
更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電
關(guān)于昊量光電：
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，產(chǎn)品包括各類激光器鉴腻、光電調(diào)制器迷扇、光學(xué)測量設(shè)備、光學(xué)元件等爽哎，涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工蜓席、光通訊、生物醫(yī)療课锌、科學(xué)研究厨内、國防、量子光學(xué)、生物顯微雏胃、物聯(lián)傳感请毛、激光制造等；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝瞭亮，培訓(xùn)获印，硬件開發(fā)，軟件開發(fā)街州，系統(tǒng)集成等服務(wù)兼丰。
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唆缴。
展示全部
