模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章论巍。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)室的副主任烛谊，以及模態(tài)分析和控制實(shí)驗(yàn)室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化嘉汰、生動(dòng)而又幽默的語言丹禀，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)分析的入門文章鞋怀。它涉及到了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的方方面面双泪，是模態(tài)試驗(yàn)新手的入門材料，學(xué)習(xí)它有助于理解什么是試驗(yàn)?zāi)B(tài)密似，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)焙矛。
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模態(tài)空間系列（六十一）趣味解讀模態(tài)空間-所有模態(tài)軟件系統(tǒng)都需要一個(gè)參考自由度，為什么FFT分析儀不一樣闺金？
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所有模態(tài)軟件系統(tǒng)都需要一個(gè)參考自由度毅待，為什么FFT分析儀不一樣？
這是另一個(gè)令人困惑的地方归榕。
好了 – 那么這是另一個(gè)讓人困惑尸红、經(jīng)常會(huì)犯錯(cuò)誤的地方。當(dāng)試圖進(jìn)行模態(tài)測量刹泄、得到結(jié)果時(shí)外里，它使人犯愁。通常與模態(tài)分析軟件系統(tǒng)分開特石，利用單獨(dú)的FFT分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)盅蝗，經(jīng)常遇到這個(gè)問題。但在任何模態(tài)分析系統(tǒng)中也會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題姆蘸。
在探究具體問題之前墩莫，讓我們僅回顧一些基本內(nèi)容以盡量正確地看待這個(gè)問題芙委。問題實(shí)際上起源于以下事實(shí)，即FFT分析儀不僅僅用于模態(tài)測試狂秦，并且利用模態(tài)分析軟件系統(tǒng)生成模態(tài)振型灌侣。FFT分析儀是一種通用儀器，用來生成任何東西的頻響函數(shù)裂问。測量結(jié)果可以是通用的信號(hào)侧啼，如電路分析，聲學(xué)測量結(jié)果堪簿，傳遞比測量結(jié)果痊乾，等等。
分析儀的概念是在兩個(gè)或更多通道上進(jìn)行測量戴甩。通常人們試圖要得到的是輸出跟輸入的測量結(jié)果比值符喝。也就是說，感興趣的通常是兩信號(hào)的比值甜孤。
現(xiàn)在假設(shè)正在進(jìn)行一個(gè)測量，其中畏腕，相對于施加到電路上的電壓缴川，需要得到一個(gè)電路（濾波器）的輸出電壓，如圖1所示描馅。（注意這些測量結(jié)果是一般意義的把夸，不見得是模態(tài)測試經(jīng)常要得到的典型的力和加速度。）所以我可以將輸入電壓接入FFT分析儀的1通道铭污，將電路的輸出電壓接入FFT分析儀的2通道恋日。或者我可以交換這兩個(gè)通道嘹狞，因?yàn)檫@確實(shí)無關(guān)緊要岂膳。
但是重要的是，想得到的頻響函數(shù)是電路的輸出電壓“相對于”施加的輸入電壓磅网。所以就FFT分析儀而言谈截，輸出電壓的頻譜是相對于一個(gè)“參考信號(hào)”，輸入電壓涧偷，測得的簸喂。
圖1 – 典型的輸入/輸出測量布置
對FFT分析儀，參考通道將取決于用哪個(gè)通道測量輸入?yún)⒖茧妷?– 無論它是1通道燎潮，2通道喻鳄，或者是其他什么通道。所以測得的頻響可能看起來像如圖2所示的樣子确封，這里濾波器的輸出電壓是相對輸入信號(hào)測量的除呵。
圖2 – 典型的輸入/輸出頻響測量結(jié)果
所以FFT分析儀的參考跟輸出比輸入的測量結(jié)果有關(guān)≡倬眨現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)測試的參考點(diǎn)是什么意思？通常參考點(diǎn)是測量結(jié)果中不變的項(xiàng)竿奏。模態(tài)測試的典型測量結(jié)果取決于進(jìn)行錘擊測試還是激振器測試袄简。每種情況得到的頻響矩陣的各項(xiàng)如圖3所示。
圖3 – 激振器和錘擊激勵(lì)的FRF矩陣
對于激振器試驗(yàn)泛啸，激振力施加在相同的位置绿语，測量所有想得到的測點(diǎn)響應(yīng)。這與FFT參考的術(shù)語一致候址。
但是對逐點(diǎn)移動(dòng)錘擊測試吕粹，力錘從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)，但是加速度計(jì)保持在固定的位置 – 所以稱加速度計(jì)為模態(tài)試驗(yàn)的“參考”岗仑，但是測得的頻響建立了輸出加速度相對于輸入力的關(guān)系匹耕。所以就是這兒出了問題≤瘢“參考”這個(gè)詞對不同的應(yīng)用意味著不同的事情稳其。
所以，取決于用什么FFT分析儀炸卑，為了不讓模態(tài)軟件“搞混淆”這個(gè)“參考”標(biāo)識(shí)符既鞠，可能需要使用一種方法或者建議的命名規(guī)則。
現(xiàn)在盖文，當(dāng)然每個(gè)人都認(rèn)識(shí)到頻響矩陣中的測量結(jié)果是互易的嘱蛋，當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)FFT分析儀傳遞到你的特定模態(tài)分析軟件包時(shí)，這個(gè)參考標(biāo)識(shí)符只是一種管理方法五续，需要解決洒敏。但是在模態(tài)軟件包中，為了能夠使用從FFT分析儀得到的測量結(jié)果疙驾，它是一種必需解決的令人沮喪的管理方法凶伙。
一旦確定了正確的方法，那么記錄它就輕而易舉了荆萤，這樣每個(gè)人都認(rèn)識(shí)到需要做什么镊靴。我知道很多年來，對那天我正在使用的特定的FFT分析儀链韭，我搞出很多不同的方案來提醒我自己偏竟，我需要遵循什么方法。典型（老）方案如圖4所示敞峭，其中用一種文件命名規(guī)則來搞清楚哪個(gè)測量結(jié)果是哪個(gè)踊谋。
圖4 – 文件名稱規(guī)則示意圖
現(xiàn)在取決于你正在使用的軟件包，為了正確地確定測量結(jié)果的“模態(tài)參考點(diǎn)”旋讹，有很多種數(shù)據(jù)可能需要處理的方法≈巢希現(xiàn)在這點(diǎn)可以通過“切換”或“開關(guān)”命令來得到正確的“模態(tài)參考點(diǎn)”的辦法來解決轿衔。
或者它可能要求將這些測量結(jié)果寫成一種通用文件格式(UFF)，對結(jié)果進(jìn)行特定的編排 – 或者要求按照某種方式將測量結(jié)果導(dǎo)入到軟件中去睦疫，這些辦法可能解決這個(gè)問題害驹。這或許可以通過識(shí)別測量結(jié)果是來自于“逐點(diǎn)移動(dòng)的”力錘或者來自于“固定的”力錘參考位置的部分解決。
但是你需要如何解決這個(gè)問題將依賴于所用的特定FFT分析儀以及模態(tài)軟件系統(tǒng)蛤育。但是我可以向你保證宛官，每個(gè)模態(tài)軟件供應(yīng)商都面臨相同的問題，為了解決這個(gè)常見的問題瓦糕，會(huì)有專門的處理方法底洗。我猜這個(gè)問題的神奇之處在于，問題是什么再明顯不過了咕娄，軟件為了解決這個(gè)問題亥揖，應(yīng)該有一個(gè)簡單有效的辦法，但所有不同的軟件包都要求進(jìn)行完成這個(gè)明顯的步驟圣勒。
我希望這篇文章澄清了關(guān)于參考點(diǎn)的疑惑之處 – 不管它是在FFT分析儀上還是在模態(tài)軟件包中费变。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題，盡管問我好了圣贸。
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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)，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)的新途徑瞧掺。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號(hào)耕餐。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動(dòng)、可重復(fù)和高精度激勵(lì)辟狈，而沒有雙重打擊肠缔。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)哼转、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間明未。所有的預(yù)置，如零點(diǎn)或沖擊力搜索壹蔓，都是由錘子自動(dòng)完成的趟妥。用戶不再需要手動(dòng)調(diào)整。
針對全自動(dòng)沖擊錘的研制佣蓉，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披摄。
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)亲雪，使傳感器信號(hào)作為運(yùn)動(dòng)控制單元的主要輸入?yún)?shù)。這樣疚膊，脈沖錘的手臂可以向上移動(dòng)到試件的命中點(diǎn)义辕，在那里，通過力傳感器信號(hào)中的特征變化檢測到接觸事件寓盗，手臂的移動(dòng)方向可以反轉(zhuǎn)灌砖。
與半自動(dòng)沖擊錘相比，WaveHitMAX自動(dòng)脈沖錘具有新的功能贞让。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)對質(zhì)量保證的影響
? 更改錘頭與測試對象之間的位置周崭，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、輕松地操作喳张。
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-配重的組合续镇。
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，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)智能脈沖錘销部！
如果您對WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測試的智能脈沖錘有興趣摸航，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。作為應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)促進(jìn)會(huì)（GFai）的100%子公司舅桩，它始終以行業(yè)為導(dǎo)向和以應(yīng)用為導(dǎo)向酱虎。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學(xué)攝像機(jī)而聞名，用于聲源的定位擂涛，可視化和分析读串。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)測撒妈、分析和評估聲學(xué)測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案恢暖。我們的測量解決方案應(yīng)用于汽車、工業(yè)狰右、空中交通杰捂、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪、錯(cuò)誤檢測和聲音設(shè)計(jì)棋蚌。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國大陸地區(qū)的代理商嫁佳，為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務(wù)。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谷暮，都?xì)g迎通過電話蒿往、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系。
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