模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章绎狭。Peter Avitabile教授是美國(guó)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)室的副主任细溅，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(yǔ)化儡嘶、生動(dòng)而又幽默的語(yǔ)言喇聊，在每篇文章中集中介紹試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的一個(gè)主題，是非常好的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的入門(mén)文章蹦狂。它涉及到了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的方方面面誓篱，是模態(tài)試驗(yàn)新手的入門(mén)材料，學(xué)習(xí)它有助于理解什么是試驗(yàn)?zāi)B(tài)凯楔，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)窜骄。
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模態(tài)空間系列（六十三）趣味解讀模態(tài)空間-錘擊試驗(yàn)時(shí)某些測(cè)量結(jié)果中的相干好于其他結(jié)果的。我做錯(cuò)什么了嗎廷没？
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錘擊試驗(yàn)時(shí)夭坪，某些測(cè)量結(jié)果中的相干好于其他測(cè)量結(jié)果的。我做錯(cuò)什么了嗎唉铜？
確實(shí)有些問(wèn)題要討論台舱。
好吧 – 這是測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的另一個(gè)方面，需要討論潭流。目前竞惋，錘擊試驗(yàn)是得到結(jié)構(gòu)系統(tǒng)描述的頻響函數(shù)的普通和流行的方法。錘擊試驗(yàn)是一種非常經(jīng)濟(jì)的頻響測(cè)試方法灰嫉。另外拆宛，錘擊試驗(yàn)非常容易設(shè)置，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)說(shuō)非常便攜讼撒。由于進(jìn)行測(cè)量的易用性浑厚，錘擊試驗(yàn)在很多工業(yè)和應(yīng)用中被廣泛使用股耽。
但是進(jìn)行錘擊試驗(yàn)時(shí)，有各種各樣的問(wèn)題需要認(rèn)識(shí)钳幅。有些問(wèn)題與雙擊物蝙、預(yù)觸發(fā)延遲、與信號(hào)總體有效值水平相比為高峰值電壓敢艰、非線性系統(tǒng)诬乞，等等有關(guān)。錘擊試驗(yàn)時(shí)钠导，這些常被稱為“值得關(guān)注的問(wèn)題”震嫉。為什么錘擊試驗(yàn)結(jié)果可能具有的相干值有沒(méi)有期望的那樣令人滿意？它們常常成了的辯解理由牡属。但是它們可能不是唯yi的原因 – 在本文中票堵，我希望討論一個(gè)非常重要的注意事項(xiàng)，錘擊位置對(duì)得到的頻響函數(shù)和相干的影響逮栅。
進(jìn)行錘擊試驗(yàn)時(shí)悴势，輸入錘擊位置對(duì)得到的頻響函數(shù)具有非常重要的影響。并且措伐，在每組平均數(shù)據(jù)測(cè)得的相干函數(shù)上可以看出來(lái)這一點(diǎn)瞳浦。首先，我們測(cè)得一組結(jié)果废士，在試驗(yàn)過(guò)程中，在錘擊位置上加以小心蝇完，來(lái)展示一個(gè)非常好的高質(zhì)量測(cè)量結(jié)果官硝。接下來(lái)，在相同的結(jié)構(gòu)上將測(cè)得一些“不甚完美”的錘擊結(jié)果短蜕，來(lái)展示相干的劣化氢架。
結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，期望有非常好的測(cè)量結(jié)果朋魔。進(jìn)行典型的錘擊測(cè)量岖研，得到結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)頻響函數(shù)。選擇采樣參數(shù)警检，以便在一次樣本記錄中孙援，可以完全觀察到輸入力和響應(yīng)加速度。這就不需要在測(cè)得的輸入或輸出信號(hào)上加任何窗函數(shù)扇雕。
測(cè)得的頻響（下面的曲線）和相干（上面的曲線）如圖1所示拓售。注意，這個(gè)頻響函數(shù)測(cè)量結(jié)果看上去非常好镶奉，本次測(cè)量結(jié)果的相干也很好础淤。大多數(shù)頻率范圍的相干非常接近于1崭放。在反共振區(qū)域相干有少許的降落，但對(duì)本次測(cè)量結(jié)果不是問(wèn)題鸽凶。（注意币砂，可以預(yù)料反共振區(qū)域的相干的降落，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)在這些頻率上沒(méi)有響應(yīng)玻侥，則系統(tǒng)響應(yīng)跟測(cè)得的輸入信號(hào)在關(guān)系上不太相干决摧。）
現(xiàn)在，在這第1次測(cè)量結(jié)果中使碾，小心地確保每次平均都是在同一個(gè)位置同一個(gè)方向上的錘擊結(jié)果蜜徽。錘擊試驗(yàn)時(shí)，這是非常重要的注意事項(xiàng)票摇。
為了說(shuō)明不小心會(huì)怎樣拘鞋，進(jìn)行測(cè)量，其中故意在一個(gè)非呈该牛靠近期望輸入位置的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行各次平均盆色，但是實(shí)際的輸入位置有少許變化。經(jīng)過(guò)相同次數(shù)的平均祟剔，頻響（下面的曲線）和相干（上面的曲線）如圖2所示隔躲，對(duì)這次測(cè)量結(jié)果，每次錘擊位置有一些變化物延。盡管頻響函數(shù)看起來(lái)不錯(cuò)宣旱，但看得出來(lái)，在整個(gè)頻率范圍內(nèi)相干有些明顯的劣化叛薯。盡管相干在頻響函數(shù)峰值的緊鄰區(qū)域內(nèi)可以接受浑吟，但總體相干是糟糕的。
在頻響函數(shù)的反共振區(qū)域內(nèi)耗溜，相干受到的影響非常嚴(yán)重组力。這是因?yàn)楸M管共振是系統(tǒng)的全局特性，但在性質(zhì)上反共振區(qū)域卻絕對(duì)不是全局的抖拴。反共振區(qū)域非常依賴特定的輸入-輸出測(cè)量位置燎字。因?yàn)樵阱N擊試驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有小心地保證所有錘擊敲在同一個(gè)位置，對(duì)于構(gòu)成測(cè)量結(jié)果總體平均的每次輸入輸出結(jié)果阿宅，反共振區(qū)域都改變了候衍。于是，從一個(gè)測(cè)量位置到下一個(gè)測(cè)量位置家夺，結(jié)果中有不一致性脱柱，相干反映出了這一點(diǎn)。
進(jìn)行另外一組平均拉馋，錘擊位置保持不變榨为，但每次平均過(guò)程中惨好，允許改變錘擊激勵(lì)的角度。本次測(cè)量結(jié)果的頻響（下面的曲線）和相干（上面的曲線）如圖3所示随闺。跟前面的例子類(lèi)似日川，相干也變?cè)懔恕Ｔ诜垂舱駞^(qū)域內(nèi)矩乐，本次測(cè)量結(jié)果同樣缺乏一致性龄句。
對(duì)圖2、圖3所示的這兩種情況散罕，相干幾乎都不如圖1所示的測(cè)量結(jié)果那么好分歇。這是由于錘擊位置不一致造成的 – 每次測(cè)量，不管它是沒(méi)有錘擊在同一個(gè)位置還是沒(méi)有保持一致的敲擊角度欧漱。兩種情況都清楚地表明了測(cè)量結(jié)果相干的劣化职抡。對(duì)構(gòu)成全體測(cè)量結(jié)果的每次平均都需要保持一個(gè)控制良好的、準(zhǔn)確的錘擊激勵(lì)误甚。
這里展示這些例子缚甩，是因?yàn)樵阱N擊試驗(yàn)過(guò)程中這是非常普遍的問(wèn)題。當(dāng)要測(cè)量很多位置，試驗(yàn)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)候，情況更是如此瓜富。一般來(lái)講，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中接箫，隨著時(shí)間的進(jìn)行，很容易變疲勞，不容易保持一致的錘擊。當(dāng)錘擊位置處于結(jié)構(gòu)四周宾袜、頂部或者底部不方便的位置的時(shí)候，這種情況也是很常見(jiàn)的驾窟。在結(jié)構(gòu)上到處爬動(dòng)（并且經(jīng)常處于一種不自然的姿勢(shì)）時(shí)，對(duì)構(gòu)成測(cè)量結(jié)果的所有平均认轨，保持一致錘擊是很不容易的绅络。
所以，進(jìn)行錘擊試驗(yàn)時(shí)嘁字，值得提醒的是…對(duì)構(gòu)成頻響函數(shù)的每次平均恩急，一定要確保敲擊在同一個(gè)點(diǎn)，在同一個(gè)方向上纪蜒，以保證對(duì)所有的測(cè)量結(jié)果得到一個(gè)總體令人滿意的相干衷恭。
我希望這個(gè)討論消除了錘擊試驗(yàn)時(shí)擔(dān)心相干可能變?cè)愀獾膯?wèn)題。盡管有很多其他項(xiàng)會(huì)影響相干纯续，但這是有影響的一項(xiàng)随珠。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問(wèn)題灭袁，盡管問(wèn)我好了。
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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)拉讯，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)的新途徑涤浇。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號(hào)。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測(cè)試對(duì)象的全自動(dòng)魔慷、可重復(fù)和高精度激勵(lì)只锭，而沒(méi)有雙重打擊。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時(shí)間盖彭，設(shè)置撞擊次數(shù)纹烹、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間。所有的預(yù)置召边，如零點(diǎn)或沖擊力搜索铺呵，都是由錘子自動(dòng)完成的。用戶不再需要手動(dòng)調(diào)整隧熙。
針對(duì)全自動(dòng)沖擊錘的研制片挂，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(wèn)題。
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)贞盯，使傳感器信號(hào)作為運(yùn)動(dòng)控制單元的主要輸入?yún)?shù)音念。這樣，脈沖錘的手臂可以向上移動(dòng)到試件的命中點(diǎn)躏敢，在那里闷愤，通過(guò)力傳感器信號(hào)中的特征變化檢測(cè)到接觸事件，手臂的移動(dòng)方向可以反轉(zhuǎn)件余。
與半自動(dòng)沖擊錘相比讥脐，WaveHitMAX自動(dòng)脈沖錘具有新的功能。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)象之間的位置啼器，無(wú)需重新設(shè)置
WaveHitMAX自動(dòng)模態(tài)力錘可以通過(guò)以太網(wǎng)在Windows設(shè)備(PC或平板電腦)上通過(guò)包含的軟件快速旬渠、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(píng)估和過(guò)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(guò)附件配置脈沖特性
? 通過(guò)遠(yuǎn)程控制或集成到客戶系統(tǒng)中來(lái)觸發(fā)功能
? 在德國(guó)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-配重的組合端壳。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動(dòng)沖擊測(cè)試的智能脈沖錘告丢，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(duì)WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測(cè)試的智能脈沖錘有興趣损谦，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)上海昊量光電的官方網(wǎng)頁(yè)：
http://www.wjjzl.com/details-1495.html
關(guān)于Gfai tech
Gfai tech GmbH一直在生產(chǎn)和銷(xiāo)售"德國(guó)制造"的聲音和振動(dòng)測(cè)量和分析創(chuàng)新產(chǎn)品超過(guò)15年岖免。作為應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)促進(jìn)會(huì)（GFai）的100%子公司岳颇，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)而聞名觅捆，用于聲源的定位赦役，可視化和分析。如今栅炒，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)掂摔、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。我們的測(cè)量解決方案應(yīng)用于汽車(chē)赢赊、工業(yè)乙漓、空中交通、火車(chē)交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪释移、錯(cuò)誤檢測(cè)和聲音設(shè)計(jì)叭披。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國(guó)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)玩讳。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(wèn)題涩蜘，都?xì)g迎通過(guò)電話、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系熏纯。
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