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模態(tài)空間系列(三十五)趣味解讀模態(tài)空間--為什么有些測(cè)量結(jié)果有反共振點(diǎn)而有些沒有?

發(fā)布時(shí)間:2022-05-27 13:18:55 瀏覽量:3801 作者:Peter Avitabile

摘要

模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章击你。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)室的副主任玉组,以及模態(tài)分析和控制實(shí)驗(yàn)室的主任谎柄。Peter Avitabile教授以略帶口語化、生動(dòng)而又幽默的語言惯雳,在每篇文章中集中介紹試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的一個(gè)主題朝巫,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)分析的方方面面石景,是模態(tài)試驗(yàn)新手的入門材料劈猿,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)潮孽。

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揪荣,得到了Peter Avitabile教授的書面授權(quán),Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利往史,北京科尚儀器只為學(xué)習(xí)教育目的而使用它們仗颈。如您轉(zhuǎn)載此系列中文翻譯,請(qǐng)保留本段的描述信息椎例。


正文


模態(tài)空間系列(三十五)趣味解讀模態(tài)空間--為什么有些測(cè)量結(jié)果有反共振點(diǎn)而有些沒有挨决?


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)订歪,Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利脖祈,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)載此系列中文翻譯刷晋,請(qǐng)保留本段的描述信息盖高。



為什么有些測(cè)量結(jié)果有反共振點(diǎn)而有些沒有?我們討論一下這個(gè)問題掏秩。


這個(gè)問題問得好或舞。你完全對(duì) – 有些測(cè)量結(jié)果有反共振點(diǎn)而有些沒有。為什么會(huì)這樣蒙幻?我們首先討論一個(gè)特殊測(cè)量結(jié)果映凳,稱為驅(qū)動(dòng)點(diǎn)測(cè)量結(jié)果,接著再延伸這個(gè)討論邮破,來解釋測(cè)量結(jié)果中反共振是怎么發(fā)生的诈豌。


首先解釋驅(qū)動(dòng)點(diǎn)測(cè)量結(jié)果。驅(qū)動(dòng)點(diǎn)測(cè)量結(jié)果是在同一個(gè)點(diǎn)沿同一個(gè)方向測(cè)量輸入力和輸出響應(yīng)抒和。一個(gè)典型的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)測(cè)量結(jié)果如圖1所示矫渔。



對(duì)于驅(qū)動(dòng)點(diǎn)測(cè)量結(jié)果摧莽,注意到幾點(diǎn):

在幅頻圖中所有的共振都由反共振隔開

每經(jīng)過一個(gè)共振點(diǎn)相位降低180度庙洼,而每經(jīng)過一個(gè)反共振點(diǎn),相位增加180度

頻響的實(shí)部圖中,峰一定都指向同一個(gè)方向

驅(qū)動(dòng)點(diǎn)測(cè)量結(jié)果可以看作是所有階模態(tài)之和油够,或者看作每階模態(tài)貢獻(xiàn)的結(jié)果蚁袭。在圖1的四幅圖中,上圖含有所有階模態(tài)的和石咬,而下圖顯示出各階模態(tài)的貢獻(xiàn)揩悄,對(duì)于所示的前3階模態(tài),頻響由描述系統(tǒng)每階模態(tài)的各個(gè)單自由度振子之和所組成鬼悠。作為參考删性,回想一下,頻響可以寫成留數(shù)或者模態(tài)振型的形式焕窝,如圖1所示蹬挺。


現(xiàn)在既然明白了驅(qū)動(dòng)點(diǎn)測(cè)量結(jié)果,可以討論另外的事情了它掂。例如汗侵,頻響函數(shù)的虛部必然都有相同的方向,在這種情況下每階模態(tài)中間存在一階反共振群发。這是因?yàn)樵诜垂舱耦l率上1階模態(tài)和2階模態(tài)的頻響幅值相等。但在這個(gè)頻率上发乔,盡管幅值相等熟妓,但相位彼此180度反相。這意味著1階模態(tài)和2階模態(tài)相等栏尚,而符號(hào)相反起愈。因此函數(shù)趨向于零。(當(dāng)各階模態(tài)遠(yuǎn)離時(shí)译仗,如圖所示抬虽,實(shí)際上還有來自其他階模態(tài)的貢獻(xiàn),但通常非常小纵菌。)


現(xiàn)在阐污,這意味著當(dāng)各階模態(tài)的虛部具有相反的符號(hào)時(shí),相位不一定反相 – 那么各階模態(tài)加在一起咱圆,不會(huì)產(chǎn)生反共振笛辟。所以每個(gè)測(cè)量結(jié)果可以有反共振或者沒有反共振(馬鞍狀),依賴于頻響函數(shù)虛部的方向序苏。對(duì)相鄰模態(tài)手幢,當(dāng)頻響函數(shù)的虛部具有相同的方向,那么這兩階模態(tài)之間存在反共振忱详。當(dāng)相鄰模態(tài)的虛部具有不同的符號(hào)或方向時(shí)围来,則這兩階模態(tài)之間存在馬鞍形。


實(shí)際上,函數(shù)的方向(或符號(hào))與系統(tǒng)的模態(tài)振型直接相關(guān)监透。如圖1所見桶错,頻響函數(shù)可以寫成留數(shù)的形式。但是留數(shù)可以按照系統(tǒng)模態(tài)振型的形式來表示才漆。當(dāng)寫成模態(tài)振型時(shí)牛曹,由于系統(tǒng)的模態(tài)振型,可以很清楚地看出留數(shù)的方向符號(hào)醇滥。圖2顯示了一個(gè)簡單的3自由度系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果±璞龋現(xiàn)在觀察每個(gè)單獨(dú)的頻響測(cè)量結(jié)果,可以更好地理解頻響函數(shù)中的相位關(guān)系鸳玩、反共振和馬鞍形的出現(xiàn)了阅虫。



我希望這個(gè)解釋回答了你的問題。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題不跟,盡管問我好了颓帝。


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)窝革,Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利购城,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)載此系列中文翻譯虐译,請(qǐng)保留本段的描述信息瘪板。


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),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)的新途徑漆诽。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號(hào)侮攀。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測(cè)試對(duì)象的全自動(dòng)、可重復(fù)和高精度激勵(lì)厢拭,而沒有雙重打擊兰英。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)供鸠、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間畦贸。所有的預(yù)置,如零點(diǎn)或沖擊力搜索楞捂,都是由錘子自動(dòng)完成的家制。用戶不再需要手動(dòng)調(diào)整。


針對(duì)全自動(dòng)沖擊錘的研制泡一,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颤殴。


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(duì)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(hào)作為運(yùn)動(dòng)控制單元的主要輸入?yún)?shù)鼻忠。這樣涵但,脈沖錘的手臂可以向上移動(dòng)到試件的命中點(diǎn)杈绸,在那里,通過力傳感器信號(hào)中的特征變化檢測(cè)到接觸事件矮瘟,手臂的移動(dòng)方向可以反轉(zhuǎn)瞳脓。


與半自動(dòng)沖擊錘相比,WaveHitMAX自動(dòng)脈沖錘具有新的功能澈侠。內(nèi)部信號(hào)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(duì)質(zhì)量保證的影響

? 更改錘頭與測(cè)試對(duì)象之間的位置劫侧,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、輕松地操作哨啃。



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(píng)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(cè)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(cè)到



2.豐富的配件支持

不同的傳感器-尖端-配重的組合烧栋。



綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動(dòng)沖擊測(cè)試的智能脈沖錘,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)智能脈沖錘拳球!


如果您對(duì)WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測(cè)試的智能脈沖錘有興趣审姓,請(qǐng)?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(cè)量和分析創(chuàng)新產(chǎn)品超過15年。作為應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)促進(jìn)會(huì)(GFai)的100%子公司祝峻,它始終以行業(yè)為導(dǎo)向和以應(yīng)用為導(dǎo)向魔吐。

Gfai tech以模塊化和靈活的聲學(xué)攝像機(jī)而聞名,用于聲源的定位莱找,可視化和分析酬姆。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(cè)奥溺、分析和評(píng)估聲學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案轴踱。我們的測(cè)量解決方案應(yīng)用于汽車、工業(yè)谚赎、空中交通、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪诱篷、錯(cuò)誤檢測(cè)和聲音設(shè)計(jì)壶唤。

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)棕所。對(duì)于WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測(cè)試的智能脈沖錘有興趣或者任何問題闸盔,都?xì)g迎通過電話、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系琳省。


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