模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章泉懦。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)室的副主任稿黍，以及模態(tài)分析和控制實(shí)驗(yàn)室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化崩哩、生動(dòng)而又幽默的語言巡球，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。它涉及到了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的方方面面辕漂，是模態(tài)試驗(yàn)新手的入門材料呢灶，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)钉嘹。
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模態(tài)空間系列（四十六）趣味解讀模態(tài)空間--有時(shí)錘擊力正如期望那般非常光滑，但它經(jīng)诚钢睿看起來像在振蕩-為什么沛贪？
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有時(shí)錘擊力正如期望的那樣光滑，但它經(jīng)晨艿椋看起來像是在振蕩 – 這是為什么塘偎？
我們觀察一些測(cè)量結(jié)果并討論一下這個(gè)問題
進(jìn)行錘擊試驗(yàn)時(shí)，力脈沖看來很規(guī)則拿霉，形狀像是半正弦波吟秩。對(duì)測(cè)量事件的持續(xù)時(shí)間段內(nèi)，從零開始绽淘，接著是脈沖涵防，然后回到零。
但是收恢，初始半正弦脈沖之后武学，力脈沖常常像是在零附近振蕩。真正的問題是伦意，這為什么會(huì)發(fā)生火窒？它應(yīng)該發(fā)生嗎？它可能是雙擊嗎驮肉？該加窗來減少它的影響嗎熏矿？
嗯…這里要回答的內(nèi)容很多，我不可能在這一篇文章中面面俱到。這個(gè)問題被稱為“濾波器振鈴”票编。我們從一些簡(jiǎn)單的測(cè)量結(jié)果開始褪储，來說明這個(gè)常見的問題。只要通過測(cè)量幾個(gè)樣本結(jié)果慧域，用一些簡(jiǎn)單的例子和插圖鲤竹，就可以觀察到并有望更好地理解這種效應(yīng)。
在很多FFT分析儀上都能看到這個(gè)問題昔榴。為了測(cè)量和討論起見辛藻，我將使用一個(gè)普通的BRAND XYZ FFT分析儀。用一把力錘和一個(gè)響應(yīng)加速度計(jì)在一個(gè)典型結(jié)構(gòu)上測(cè)得一個(gè)典型結(jié)果互订。但是在這里僅僅討論力輸入吱肌。有些力脈沖很規(guī)則，形狀就如同我們期望在教科書中見到的那樣仰禽。但其他測(cè)量結(jié)果的力脈沖在脈沖尾部有振蕩氮墨，好像是一個(gè)簡(jiǎn)單的單自由度系統(tǒng)的響應(yīng)。這個(gè)問題常被稱為“濾波器振鈴”吐葵。這是因?yàn)槟?shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）前端的模擬抗混濾波器可能顯示出某種響應(yīng)规揪，響應(yīng)是由于它們自身的固有頻率可能被力脈沖激起來而造成的。這就是實(shí)際所發(fā)生的事情折联。跟每個(gè)人所熟知的那樣粒褒，力脈沖會(huì)激起不同的頻率范圍，取決于用來激勵(lì)結(jié)構(gòu)的錘頭诚镰。
但這兒有問題奕坟。這種濾波器振鈴在你的分析儀上可能明顯，也可能不明顯清笨，取決于選擇什么頻率范圍（帶寬）≡律迹現(xiàn)在表面上看這好像不太合理，除非考慮FFT分析儀的實(shí)際內(nèi)部工作方式抠艾。通常FFT生產(chǎn)商有不同的抗混濾波器組 – 一個(gè)工作于低頻苛萎，一個(gè)工作于高頻。通常检号，如果你測(cè)量較低的頻范圍腌歉，則用低頻濾波器。如果用軟錘頭齐苛，則不會(huì)明顯地引起任何的濾波器振鈴翘盖。但是如果用稍微硬一點(diǎn)的錘頭，則高頻范圍的力錘激勵(lì)有可能激發(fā)低頻模擬抗混濾波器凹蜂。濾波器被激起并有一種動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性馍驯，它在力脈沖上呈現(xiàn)為濾波器振鈴阁危。
所以我們進(jìn)行一些測(cè)量來說明這種濾波器振鈴特性，并看一看設(shè)置不同的頻率帶寬對(duì)觀察到的濾波器振鈴可能有怎樣的影響汰瘫。用一把沖擊力錘狂打，帶四種不同的錘頭，覆蓋兩種不同的頻率范圍混弥。錘頭包括一個(gè)非常軟件的紅色空氣氣囊趴乡、一個(gè)中等硬度的藍(lán)色塑料頭，一個(gè)稍硬的白色塑料頭和一個(gè)金屬頭剑逃。分別用力錘來錘擊結(jié)構(gòu)采集時(shí)域曲線浙宜。一組測(cè)量中頻率帶寬設(shè)置為400Hz，第二組測(cè)量中帶寬設(shè)為1600Hz蛹磺。下面兩幅圖顯示出兩個(gè)頻率范圍內(nèi)的不同錘擊結(jié)果。從上到下錘頭從非常軟到非常硬同仆。
圖 1 – 錘擊俗或，400Hz帶寬 圖 2 – 錘擊，1600Hz帶寬
注意到隨著錘頭從軟到硬岁忘，400Hz帶寬具有更為明顯的濾波器振鈴辛慰。這是因?yàn)橛颤c(diǎn)的錘頭激起了更寬的頻率范圍，更有可能激起低頻的模擬抗混濾波器干像。
400Hz帶寬與1600Hz帶寬進(jìn)行比較帅腌，濾波器振鈴上有明顯的變化 – 對(duì)1600Hz帶寬，幾乎沒有任何振鈴麻汰。并且區(qū)別在于帶寬選擇速客。
在這個(gè)特別的FFT分析儀上，用了兩組抗混濾波器五鲫，取決于選擇了哪種帶寬溺职。顯然，在低頻范圍內(nèi)用硬錘頭時(shí)位喂，濾波器振鈴更為明顯浪耘。這是因?yàn)橛插N頭在高頻具有更多的能量，激起了濾波器的動(dòng)態(tài)特性塑崖。注意軟錘頭是怎樣根本地沒有激起這種濾波器振鈴的七冲。
通常，為了保證不發(fā)生濾波器振鈴弃舒，軟錘頭是更好選擇癞埠。如果有振鈴状原，那么選擇更高的頻率范圍是有意義的，這樣苗踪，減小了濾波器振鈴颠区。于是問題不嚴(yán)重并且問題解決了。
我希望這個(gè)小小的討論已經(jīng)解釋清了這個(gè)問題通铲，關(guān)于在力的時(shí)域曲線上觀察到的濾波器振鈴問題毕莱。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題，盡管問我好了颅夺。
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朋截，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)利吧黄，北京科尚儀器只為學(xué)習(xí)教育目的而使用它們部服。如您轉(zhuǎn)載此系列中文翻譯，請(qǐng)保留本段的描述信息拗慨。
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)廓八，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)赵抢。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測(cè)試對(duì)象的全自動(dòng)剧蹂、可重復(fù)和高精度激勵(lì)，而沒有雙重打擊烦却。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時(shí)間宠叼，設(shè)置撞擊次數(shù)、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間其爵。所有的預(yù)置冒冬，如零點(diǎn)或沖擊力搜索，都是由錘子自動(dòng)完成的醋闭。用戶不再需要手動(dòng)調(diào)整窄驹。
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证逻。
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)乐埠，使傳感器信號(hào)作為運(yùn)動(dòng)控制單元的主要輸入?yún)?shù)。這樣囚企，脈沖錘的手臂可以向上移動(dòng)到試件的命中點(diǎn)丈咐，在那里，通過力傳感器信號(hào)中的特征變化檢測(cè)到接觸事件龙宏，手臂的移動(dòng)方向可以反轉(zhuǎn)棵逊。
與半自動(dòng)沖擊錘相比，WaveHitMAX自動(dòng)脈沖錘具有新的功能银酗。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)象之間的位置辆影，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徒像、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-配重的組合蛙讥。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動(dòng)沖擊測(cè)試的智能脈沖錘锯蛀，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次慢，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(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年旁涤。作為應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)促進(jìn)會(huì)（GFai）的100%子公司载萌，它始終以行業(yè)為導(dǎo)向和以應(yīng)用為導(dǎo)向剧劝。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學(xué)攝像機(jī)而聞名冲秽，用于聲源的定位磨确，可視化和分析。如今岁钓，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)壳咕、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壮不。我們的測(cè)量解決方案應(yīng)用于汽車由缆、工業(yè)算凿、空中交通、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪犁功、錯(cuò)誤檢測(cè)和聲音設(shè)計(jì)。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國(guó)大陸地區(qū)的代理商婚夫，為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務(wù)浸卦。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，都?xì)g迎通過電話案糙、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系限嫌。
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