模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章锰镀。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)室的副主任娘侍，以及模態(tài)分析和控制實(shí)驗(yàn)室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化泳炉、生動(dòng)而又幽默的語言憾筏，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)分析的入門文章花鹅。它涉及到了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的方方面面氧腰，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)刨肃，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)古拴。
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模態(tài)空間系列（四十七）趣味解讀模態(tài)空間--我拿簡單梁進(jìn)行激振器試驗(yàn)，但有些模態(tài)看起來不對 – 怎么啦愈案？
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我拿簡單梁進(jìn)行激振器試驗(yàn)掂僵，但有些模態(tài)看起來不對 – 怎么啦？
我們討論一下激振器推力桿的一些問題顷歌。
對于試驗(yàn)模態(tài)分析锰蓬，在設(shè)置激振器和通常被稱為“頂桿”或“推力桿”的連接裝置的過程中，如果不小心眯漩，那么激振器試驗(yàn)會引起某些特別的難題芹扭。一般情況下，系統(tǒng)如圖1所示進(jìn)行設(shè)置赦抖。推力桿的想法是允許軸向運(yùn)動(dòng)被傳遞到結(jié)構(gòu)上去舱卡，用力傳感器測量簡單的拉壓型載荷。
圖1 – 典型的激振器試驗(yàn)布置
推力桿的目的是允許在激勵(lì)方向上的載荷，而減少可能傳遞到系統(tǒng)中去的橫向載荷要尔。從根本上講舍杜，分離體的概念讓我們知道在連接點(diǎn)上傳遞到結(jié)構(gòu)上的力。那么赵辕，在被測結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性中不會包含激振器系統(tǒng)和推力桿的任何動(dòng)態(tài)影響既绩。至少從理論的角度看，這就是眼下發(fā)生的事情还惠。當(dāng)然這假定推力桿完全沒有橫向剛度饲握，對于系統(tǒng)的總體動(dòng)態(tài)特性沒有任何明顯的貢獻(xiàn)。這是非常重要的吸重，因?yàn)榱鞲衅鲀H僅測量所施加的軸向載荷 – 如果有任何其他的載荷（橫向載荷或者彎矩載荷）產(chǎn)生互拾，力傳感器也不會測它們。
接下來說明得到的測量結(jié)果嚎幸。（這個(gè)測量結(jié)果是從別人那兒收到的）颜矿。建立一個(gè)相對柔性的梁，用激振器進(jìn)行測量嫉晶，跟圖1所示的類似骑疆。但是，推力桿相對較短替废，有一種可能就是箍铭，推力桿的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度可能會影響梁的彈性體模態(tài)。
所以現(xiàn)在我們看一看已經(jīng)得到的某些測量結(jié)果椎镣。圖2顯示了一個(gè)FRF測量結(jié)果诈火，是連接到結(jié)構(gòu)上的激振器系統(tǒng)測量的，推力桿可能是太短状答。那么這使得推力桿的扭轉(zhuǎn)剛度更加明顯 – 特別是針對待測的這個(gè)柔性梁冷守。模態(tài)試驗(yàn)表明刀崖，對前兩個(gè)峰，同預(yù)計(jì)的一樣拍摇，有傳統(tǒng)的第1階和第2階彎曲模態(tài)亮钦。但是，接下來的兩個(gè)峰展現(xiàn)出跟傳統(tǒng)第3階基本相同的梁彎曲模態(tài)充活。僅對被測結(jié)構(gòu)測量了FRF結(jié)果蜂莉，在推力桿上沒有測。
后續(xù)的測試（以及推力桿本身上的額外測量結(jié)果）表明這兩個(gè)峰實(shí)際上是調(diào)諧吸振器效應(yīng)的產(chǎn)物混卵。推力桿實(shí)際上跟FRF第3個(gè)峰上的結(jié)構(gòu)模態(tài)振型同相位映穗，而跟FRF第4個(gè)峰上的結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)反相位。
力傳感器僅僅測量激振器激勵(lì)傳遞的軸向運(yùn)動(dòng) – 沒有測量跟梁轉(zhuǎn)動(dòng)剛度相關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)影響幕随，在試驗(yàn)設(shè)置中男公，它是由推力桿引入的。但是相對于梁合陵，推力桿在連接點(diǎn)實(shí)際上像是一根扭轉(zhuǎn)彈簧枢赔。
為了證實(shí)這種意見，在結(jié)構(gòu)的第二次試驗(yàn)中用了一根更長的推力桿拥知。長推力桿有效地減少了傳遞到被測結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度影響踏拜。
圖3展示出連接了長推力桿的條件下的FRF。顯然低剔，這個(gè)FRF更干凈速梗，并且遵循梁結(jié)構(gòu)形式的模態(tài)響應(yīng)的預(yù)期模式。進(jìn)行簡單的模態(tài)勘查，前3個(gè)峰對應(yīng)于懸臂梁結(jié)構(gòu)的前3階傳統(tǒng)的模態(tài)振型。
圖2 – 利用短推力桿得到的頻響
圖3 – 利用長推力桿得到的頻響
顯然凶朗，前2階模態(tài)見證了不同的推力桿布置條件引起的頻率遷移殊霞。這可以由很多原因造成渣蜗，它也許是質(zhì)量載荷影響、推力桿影響、不同的試驗(yàn)設(shè)置，等等涧黄。（這些測量結(jié)果是由別人提供的，所以我不清楚實(shí)際的試驗(yàn)設(shè)置 – 但是影響非常明顯）赋荆。第3個(gè)峰是迥然不同的笋妥。主要的峰上有分叉，如同在調(diào)諧吸振器應(yīng)用中常見的那樣 – 所測響應(yīng)的總體幅值也有明顯的減姓丁（如同在調(diào)諧吸振器理論中所見的那樣）春宣。
對測試系統(tǒng)，如果這個(gè)推力桿充當(dāng)了調(diào)諧吸振器，則圖4展示了可能產(chǎn)生的預(yù)期振型月帝。（同樣材义，這些測量結(jié)果也是別人提供的，此處用來說明預(yù)計(jì)存在的影響）嫁赏。顯然，隨著推力桿變短油挥，在結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)上潦蝇，推力桿的轉(zhuǎn)動(dòng)影響將更加明顯。如果推力桿恰好具有跟主結(jié)構(gòu)的某階模態(tài)相同的頻率深寥，那么攘乒，這種耦合無疑會產(chǎn)生如圖2所示的FRFs。
圖4 – 推力桿的調(diào)諧吸振器效應(yīng)
（備注：振型沒有歸一惋鹅；簡略地描述振型是為了說明跟主結(jié)構(gòu)相耦合的推力桿轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的預(yù)計(jì)影響）
顯然则酝，激振器推力桿的長度對準(zhǔn)確FRF的測量起著非常重要的作用。如果推力桿太短闰集，那么在測得的響應(yīng)函數(shù)中可以看到有通常的剛度影響沽讹，對于這種特殊的情況，存在通常的調(diào)諧吸振器效應(yīng)武鲁，很容易看得出來爽雄。這種調(diào)諧吸振器效應(yīng)不見得在每一個(gè)推力桿應(yīng)用中都會發(fā)生，但在這個(gè)特殊的測量設(shè)置中觀察到了沐鼠。
采集到的兩個(gè)FRF測量結(jié)果疊在一起顯示在圖5中 – 一個(gè)用短推力桿而另一個(gè)用長推力桿挚瘟。這兩個(gè)測量結(jié)果進(jìn)行比較，展現(xiàn)出所測全部系統(tǒng)模態(tài)中的明顯差異饲梭。
圖5 – 頻響對比
我希望這一點(diǎn)兒討論已經(jīng)把這個(gè)關(guān)于激振器推力桿設(shè)置的問題解釋清楚了乘盖。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題，盡管問我好了憔涉。
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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)纵揍，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)部處理信號议街。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動(dòng)泽谨、可重復(fù)和高精度激勵(lì)，而沒有雙重打擊。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時(shí)間吧雹，設(shè)置撞擊次數(shù)骨杂、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間。所有的預(yù)置雄卷，如零點(diǎn)或沖擊力搜索搓蚪，都是由錘子自動(dòng)完成的。用戶不再需要手動(dòng)調(diào)整丁鹉。
針對全自動(dòng)沖擊錘的研制妒潭，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。
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)揣钦，使傳感器信號作為運(yùn)動(dòng)控制單元的主要輸入?yún)?shù)雳灾。這樣，脈沖錘的手臂可以向上移動(dòng)到試件的命中點(diǎn)冯凹，在那里谎亩，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件，手臂的移動(dòng)方向可以反轉(zhuǎn)宇姚。
與半自動(dòng)沖擊錘相比匈庭，WaveHitMAX自動(dòng)脈沖錘具有新的功能。內(nèi)部信號處理的優(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浑劳，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嚎花、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-配重的組合呀洲。
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紊选，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WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測試的智能脈沖錘有興趣道逗，請?jiān)L問上海昊量光電的官方網(wǎng)頁：
http://www.wjjzl.com/details-1495.html
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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年兵罢。作為應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)促進(jìn)會（GFai）的100%子公司，它始終以行業(yè)為導(dǎo)向和以應(yīng)用為導(dǎo)向滓窍。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學(xué)攝像機(jī)而聞名卖词，用于聲源的定位，可視化和分析吏夯。如今此蜈，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、分析和評估聲學(xué)測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案噪生。我們的測量解決方案應(yīng)用于汽車裆赵、工業(yè)、空中交通跺嗽、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪战授、錯(cuò)誤檢測和聲音設(shè)計(jì)页藻。
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)植兰。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份帐，都?xì)g迎通過電話、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系楣导。
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