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(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)室的副主任媒区，以及模態(tài)分析和控制實(shí)驗(yàn)室的主任驼仪。Peter Avitabile教授以略帶口語(yǔ)化、生動(dòng)而又幽默的語(yǔ)言袜漩，在每篇文章中集中介紹試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的一個(gè)主題绪爸，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)分析的方方面面噪服，是模態(tài)試驗(yàn)新手的入門材料毡泻，學(xué)習(xí)它有助于理解什么是試驗(yàn)?zāi)B(tài)胜茧，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)粘优。
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模態(tài)空間系列（四十五）趣味解讀模態(tài)空間--為什么一個(gè)系統(tǒng)部件的穩(wěn)態(tài)圖顯示出某些模態(tài)，而SUM或MIF沒顯示出喉前？
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為什么一個(gè)系統(tǒng)部件的穩(wěn)態(tài)圖顯示出了某些模態(tài)偿衰，而SUM或MIF卻沒有顯示它們？
我們觀察一下測(cè)量結(jié)果，并看一看這到底是怎么回事下翎？
跟你的問題所陳述的比肯定還有更多的內(nèi)容缤言。我猜你正在一個(gè)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)，但是在模態(tài)試驗(yàn)過程中视事，你沒有測(cè)量系統(tǒng)的所有重要的模態(tài)活動(dòng)部分胆萧。
現(xiàn)在我的意思是指什么？嗯俐东，很多時(shí)候進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)時(shí)鸳碧，只關(guān)心一部分結(jié)構(gòu)，除了你實(shí)際需要測(cè)試或者投資要測(cè)的部分犬性，沒有人想讓你花費(fèi)任何時(shí)間去測(cè)試其他部分瞻离。在現(xiàn)實(shí)的試驗(yàn)室環(huán)境下，這是經(jīng)常發(fā)生的事情乒裆。例如套利，假如你試圖解決汽車結(jié)構(gòu)的底板上的振動(dòng)問題。現(xiàn)在你首先想到的可能是鹤耍，你不想在汽車的排氣系統(tǒng)上進(jìn)行測(cè)量 – 因?yàn)槟阒魂P(guān)心底板肉迫。
當(dāng)然，當(dāng)你只在底板上進(jìn)行測(cè)量時(shí)稿黄，汽車結(jié)構(gòu)的其他部分并沒有從底板測(cè)量的結(jié)果中分離開來喊衫。這意味著測(cè)得的結(jié)果看到了全部系統(tǒng)的響應(yīng)。現(xiàn)在確保底板上的大多數(shù)測(cè)量結(jié)果主要是由于底部的響應(yīng)引起的杆怕。但是也還有系統(tǒng)其他部分的影響族购，在測(cè)量結(jié)果中觀察得到。它們的響應(yīng)可能不強(qiáng)陵珍，但它存在寝杖。所以底部上的測(cè)量結(jié)果也含有結(jié)構(gòu)其他部分的影響，例如排氣系統(tǒng)互纯、座椅系統(tǒng)瑟幕，等等。不可能完全分離出這些其他系統(tǒng)的響應(yīng)留潦。當(dāng)然了只盹，除非將底部從結(jié)構(gòu)上拆下來，單獨(dú)試驗(yàn)兔院。但是殖卑，如果這樣，底板模態(tài)不具有跟組裝到系統(tǒng)上一樣的邊界條件秆乳，所以這種單獨(dú)試驗(yàn)的模態(tài)有可能提供不了對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的深入了解懦鼠。
這是個(gè)問題钻哩，幾乎在任何結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的很多試驗(yàn)?zāi)B(tài)測(cè)試中都可以見到。它可以是一個(gè)汽車結(jié)構(gòu)中的底板肛冶，或當(dāng)感興趣的區(qū)域是顫振研究的機(jī)翼模態(tài)時(shí)街氢，它可以是一個(gè)殼狀結(jié)構(gòu)的機(jī)身模態(tài)∧佬洌或者它可以是…好了珊肃，我就是沒有足夠多的地方列出所有可能的情形。但是盡管放心馅笙，幾乎在將要進(jìn)行模態(tài)測(cè)試的每個(gè)結(jié)構(gòu)上伦乔，它都是一個(gè)普遍的問題。
所以為了說明會(huì)發(fā)生什么董习，我進(jìn)到試驗(yàn)室烈和，利用一個(gè)已有的結(jié)構(gòu)，它具有很多的局部模態(tài)皿淋，幾個(gè)全局模態(tài)招刹，還具有接合面問題引起的某些非線性行為 – 恰是一種典型的結(jié)構(gòu)，我經(jīng)常用來說明這類你曾經(jīng)描述過的問題窝趣。結(jié)構(gòu)如圖1所示疯暑，設(shè)置為進(jìn)行某種激振器試驗(yàn)。這個(gè)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)非常硬的外框和一個(gè)非常柔的板結(jié)構(gòu)哑舒，板用一種夾持裝置托住妇拯。注意，激振器設(shè)置為只對(duì)結(jié)構(gòu)的外框進(jìn)行試驗(yàn)洗鸵，并且在起初的試驗(yàn)中越锈，加速度計(jì)僅僅布置在這個(gè)外部結(jié)構(gòu)上；起初预麸，在面板結(jié)構(gòu)上沒有測(cè)量結(jié)果瞪浸，因?yàn)樗皇钱?dāng)務(wù)之急（或者假定是這樣的）
圖1 – 加勁肋平板結(jié)構(gòu)
圖2 – 框架結(jié)構(gòu)上的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)頻響
現(xiàn)在僅僅利用框架結(jié)構(gòu)上的測(cè)量結(jié)果，形成一個(gè)穩(wěn)態(tài)圖钩蚊，如圖3所示贡翘。注意在這幅圖中，非常穩(wěn)定的頂點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于3個(gè)砰逻。SUM函數(shù)和MIF函數(shù)很好地顯示出了3個(gè)峰鸣驱，但是其他的峰根本沒有很清楚地顯示出來。所以這個(gè)穩(wěn)定圖像是識(shí)別出了很多的模態(tài)蝠咆，比根據(jù)SUM和MIF函數(shù)看起來可以解釋的還多踊东。
圖3 – 來自單獨(dú)框架頻響的穩(wěn)態(tài)圖和MIF
現(xiàn)在北滥，問題是結(jié)構(gòu)具有很多的模態(tài)，比結(jié)構(gòu)的框架部分上容易看出來的還多闸翅。這個(gè)面板具有很多階模態(tài)再芋，它對(duì)結(jié)構(gòu)框架部分的響應(yīng)具有非常小的貢獻(xiàn)，但是僅在框架上所測(cè)的結(jié)果中可以看出它們的影響坚冀。這就是說济赎，在穩(wěn)態(tài)圖中可以看見系統(tǒng)頂點(diǎn)，即使SUM和MIF根本沒有很好地顯示出這些峰记某。
現(xiàn)在我們進(jìn)行一組測(cè)量司训，包括結(jié)構(gòu)的面板部分。面板上的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)頻響如圖4所示液南。注意壳猜，在這個(gè)測(cè)量結(jié)果中有很多的峰，比前面圖2中的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)頻響中看到的更多滑凉。（注意：這些測(cè)量結(jié)果含有非常嚴(yán)重的接合面碎屑的影響以及具有非線性特征蓖谢，但是在本次討論中，這個(gè)結(jié)構(gòu)非常適合于說明所關(guān)心的局部模態(tài)影響）
圖4 – 面板結(jié)構(gòu)上的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)頻響
現(xiàn)在利用外框以及面板上的所有測(cè)量結(jié)果譬涡，圖5所示的穩(wěn)態(tài)圖闪幽、SUM和MIF函數(shù)看起來提供了一個(gè)更為清晰的圖形，顯示出前面圖3穩(wěn)態(tài)圖所示的全部的額外模態(tài)涡匀。
圖5 – 利用全部頻響的穩(wěn)態(tài)圖和MIF
所以現(xiàn)在對(duì)于頻帶內(nèi)有多少階模態(tài)盯腌、為什么前面的穩(wěn)態(tài)圖沒有提供有用的信息就變得更加清楚了。為了利用這些工具來解釋測(cè)量的數(shù)據(jù)陨瘩，采集足夠多的一組頻響來充分地地描述結(jié)構(gòu)的所有動(dòng)力學(xué)特性是非常重要的 – 不僅僅是zui關(guān)心的那結(jié)構(gòu)部分腕够。在工業(yè)領(lǐng)域中我經(jīng)常遇見這種情況發(fā)生。關(guān)于系統(tǒng)的一部分的問題出現(xiàn)了（或者在合約上舌劳，你僅僅負(fù)責(zé)系統(tǒng)的一部分）帚湘，并且僅僅在系統(tǒng)的那個(gè)部分進(jìn)行測(cè)量。得到的數(shù)據(jù)僅僅包含難題的一片兒拼圖甚淡。如果僅僅采集了一少部分?jǐn)?shù)據(jù)大诸，模態(tài)識(shí)別工具的使用會(huì)變得讓人困惑。很多時(shí)候?yàn)榱死斫庀到y(tǒng)的完整的動(dòng)力學(xué)特性贯卦，不僅僅是你的“關(guān)心區(qū)域”可能需要測(cè)量资柔。
我希望我已經(jīng)解答了你關(guān)于穩(wěn)態(tài)圖解釋的問題。如果你有任何關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題撵割，盡管問我好了贿堰。
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)啡彬，Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利羹与，北京科尚儀器只為學(xué)習(xí)教育目的而使用它們故硅。如您轉(zhuǎn)載此系列中文翻譯，請(qǐng)保留本段的描述信息纵搁。
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)吃衅，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。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號(hào)诡渴。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測(cè)試對(duì)象的全自動(dòng)捐晶、可重復(fù)和高精度激勵(lì)，而沒有雙重打擊妄辩。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時(shí)間惑灵，設(shè)置撞擊次數(shù)、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間眼耀。所有的預(yù)置英支，如零點(diǎn)或沖擊力搜索，都是由錘子自動(dòng)完成的哮伟。用戶不再需要手動(dòng)調(diào)整干花。
針對(duì)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楞黄。
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)池凄，使傳感器信號(hào)作為運(yùn)動(dòng)控制單元的主要輸入?yún)?shù)。這樣鬼廓，脈沖錘的手臂可以向上移動(dòng)到試件的命中點(diǎn)肿仑，在那里，通過力傳感器信號(hào)中的特征變化檢測(cè)到接觸事件碎税，手臂的移動(dòng)方向可以反轉(zhuǎn)尤慰。
與半自動(dòng)沖擊錘相比，WaveHitMAX自動(dòng)脈沖錘具有新的功能雷蹂。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)象之間的位置伟端，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、輕松地操作匪煌。
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(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-配重的組合责蝠。
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)智能脈沖錘虐杯！
如果您對(duì)WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測(cè)試的智能脈沖錘有興趣玛歌，請(qǐng)?jiān)L問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%子公司擎椰，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)而聞名创肥，用于聲源的定位达舒，可視化和分析值朋。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)巩搏、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昨登。我們的測(cè)量解決方案應(yīng)用于汽車、工業(yè)贯底、空中交通丰辣、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪、錯(cuò)誤檢測(cè)和聲音設(shè)計(jì)禽捆。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國(guó)大陸地區(qū)的代理商笙什，為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務(wù)。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胚想，都?xì)g迎通過電話琐凭、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系。
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