模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章冬竟。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)動力學(xué)和聲學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的副主任欧穴，以及模態(tài)分析和控制實(shí)驗(yàn)室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化泵殴、生動而又幽默的語言涮帘，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)分析的入門文章笑诅。它涉及到了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的方方面面调缨，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)吆你，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)弦叶。
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模態(tài)空間系列（九十八）趣味解讀模態(tài)空間– 你需要在所有位置都安裝三軸向加速度計(jì)嗎蜓耻？
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你需要在所有位置都安裝三軸向加速度計(jì)嗎嚷往？這會導(dǎo)致需要更多通道與更高費(fèi)用。
我們討論并思考一下這個(gè)問題柠衅。
嗯皮仁，我們討論一下這個(gè)問題菲宴，同時(shí)也討論一下跟結(jié)構(gòu)如何布置儀器相關(guān)的其他問題贷祈。
我先要講，在很多很多應(yīng)用中三軸向加速度計(jì)非常有用喝峦。它們允許使用一個(gè)非常緊湊的封裝，從結(jié)構(gòu)上物理安裝的一個(gè)傳感器谣蠢，來監(jiān)測全部三個(gè)方向粟耻。沒錯(cuò)，我確實(shí)使用它們眉踱，但實(shí)際上我真的不是所有時(shí)候都用它們挤忙，并且很多情況下我完全不用三軸加速度計(jì)谈喳，我們將討論一下其中緣由册烈。
首先，我們都知道婿禽，可以通過在一個(gè)安裝塊上安裝三個(gè)獨(dú)立的加速度計(jì)來“制作”一個(gè)三軸向加速度計(jì)赏僧。當(dāng)然了，它不會像三軸向加速度計(jì)那樣精美扭倾，但它是一種簡單而又經(jīng)濟(jì)的的實(shí)現(xiàn)方法淀零。另外，這當(dāng)然也意味著你可以買三個(gè)單獨(dú)的加速度計(jì)驾中，它們差不多跟三軸向加速度計(jì)同樣價(jià)格琼牧。但記住這里有一個(gè)明顯的區(qū)別。
當(dāng)我安裝三軸向加速度計(jì)到被測結(jié)構(gòu)上時(shí)哀卫，實(shí)際上僅需要測量一個(gè)方向，那么事實(shí)上我已經(jīng)浪費(fèi)了兩個(gè)加速度計(jì)撬槽。另外此改，如果其他人需要做測量，對于每個(gè)測量位置侄柔，你有固定在一起的三個(gè)加速度計(jì)共啃，不管你用還是不用全部三個(gè)。現(xiàn)在假設(shè)你有三個(gè)單獨(dú)的加速度計(jì)移剪，那么你不會占用所有加速度計(jì)。現(xiàn)在或許這話聽起來很傻薪者，但當(dāng)你沒有很多加速度計(jì)纵苛，并且它們都是三軸向的，如果實(shí)際上你只需要一個(gè)單軸向的加速度計(jì)言津，那么你已經(jīng)占用了許多儀器攻人。我見過不少實(shí)驗(yàn)室，他們買的都是三軸向加速度計(jì)悬槽，當(dāng)有多個(gè)試驗(yàn)要做時(shí)怀吻，一個(gè)試驗(yàn)占用了所有的儀器初婆。
好了蓬坡。那么現(xiàn)在我們討論些其他的事情。讓我首先從一個(gè)簡單的自由-自由梁試驗(yàn)開始磅叛。（您知道屑咳，所有我們“學(xué)術(shù)界的教育工作者”向來都進(jìn)行梁試驗(yàn)的。）如果我們要測試一個(gè)簡單梁弊琴，找出僅沿一個(gè)方向上的橫向彎曲模態(tài)乔宿，那么我們就會如圖1所示的那樣進(jìn)行試驗(yàn)布置，其中沿著梁的長度方向有15個(gè)測量位置访雪。
現(xiàn)在，如果我有的都是三軸向加速度計(jì)臣缀，那么我將會占用45個(gè)測量傳感器坝橡，而實(shí)際上對眼前的試驗(yàn)只需要其中的15個(gè)。當(dāng)然了精置，你可以說我可能也需要測試其他平面的梁彎曲方向计寇，為此需要會需要另外15個(gè)加速度計(jì)。但是如果我實(shí)際上不需要軸向的話番宁，我還是會有15個(gè)測量傳感器沒有用上元莫。
不過，你可能又會說這是一種學(xué)術(shù)的情形蝶押，另外對于典型應(yīng)用而言踱蠢，你可能確實(shí)需要全部加速度計(jì)。對此我同意棋电，但讓我展示一些實(shí)例茎截，這里你可能想要重新考慮這個(gè)問題。
zui近我們做了相當(dāng)多的大型風(fēng)電機(jī)組葉片模態(tài)測試赶盔，這里主要興趣在于錨固風(fēng)電葉片兩個(gè)方向上的彎曲模態(tài)企锌，稱為揮舞模態(tài)和擺振模態(tài)。（另外也認(rèn)識到于未，這實(shí)際上只不過是一個(gè)“相當(dāng)大的”梁罷了。）一個(gè)9米風(fēng)電葉片試驗(yàn)及加速度計(jì)布置的示意圖如圖2所示烘浦。注意到打却，只在2個(gè)方向（x和y）上有測點(diǎn)，因?yàn)榇_實(shí)對軸向不感興趣谎倔。這個(gè)試驗(yàn)是用一個(gè)非常便攜的的8通道系統(tǒng)做的柳击，含7個(gè)加速度計(jì)和一把沖擊力錘。做試驗(yàn)時(shí)片习，用7個(gè)加速度計(jì)布置在7個(gè)測點(diǎn)位置捌肴，但它們都是沿x方向，得到第1組測量結(jié)果藕咏。接下來状知，對第二組測試，所有加速度計(jì)轉(zhuǎn)向到y(tǒng)方向孽查。zui終饥悴，加速度計(jì)漫游遍歷到所有感興趣的測點(diǎn)∶ぴ伲現(xiàn)在西设，這里使用單軸向加速度計(jì)的一個(gè)好處在于，當(dāng)轉(zhuǎn)向及漫游到所有測點(diǎn)的時(shí)候答朋，所有的電纜都持續(xù)連接到加速度計(jì)和數(shù)采設(shè)備上贷揽。這樣梦碗，絕不擔(dān)心會有電纜交換禽绪，以致于加速度計(jì)位置或方向之間的不匹配蓖救。如果所有都用三軸向加速度，那么就有極大的可能會將電纜搞亂印屁。
另外對一個(gè)風(fēng)電葉片進(jìn)行了試驗(yàn)循捺，葉片在50米長度范圍內(nèi)鳖敷。這個(gè)試驗(yàn)也是只對葉片揮舞和擺振模態(tài)感興趣推正，但有幾個(gè)人說也可能需要測量軸向涂臣。葉片試驗(yàn)、電纜布置甥雕、試驗(yàn)預(yù)期的模態(tài)振型以及相關(guān)的測量結(jié)果如圖3所示
但是，相對于兩個(gè)揮舞和擺振運(yùn)動，軸向是非常剛硬的珍坊，并且位移是非常小的。現(xiàn)在我要說正罢，在這個(gè)試驗(yàn)中阵漏，我們實(shí)際上確實(shí)安裝了三軸向加速度計(jì)，以防末后我們需要測量所有三個(gè)方向翻具，但幸運(yùn)的是，多數(shù)人認(rèn)為測量軸向是極少的裆泳。但是有一個(gè)非常重要的問題叹洲，很多人實(shí)際上從來沒有考慮過。
揮舞和擺振運(yùn)動是大的工禾，對于這兩個(gè)彈性體方向上的運(yùn)動运提，100mV/g的加速度計(jì)靈敏度是非常適合的。然而闻葵，在軸向上的運(yùn)動時(shí)非常小的民泵，為了得到好的測量結(jié)果，需要1V/g或更高的靈敏度槽畔。三軸向加速度計(jì)的問題在于栈妆，所有三個(gè)方向上的靈敏度名義上是相同的 — 用100mV/g的三軸向加速度在軸向上的測量結(jié)果將會受到噪聲和糟糕的信號強(qiáng)度困擾厢钧，以致于實(shí)際上根本不能提供合適的測量結(jié)果Ａ鄱！早直！
因此這里铅檩，對于zui后的測試情形，我要用一個(gè)非常明確的說法來結(jié)束這篇文章莽鸿，對于大型風(fēng)電葉片試驗(yàn)昧旨，用不同的靈敏度適合于被測運(yùn)動的三個(gè)單獨(dú)的加速度計(jì)拾给，我會更好些。對這個(gè)試驗(yàn)兔沃，考慮所有情況，三軸向加速度不會是明智的選擇乒疏。
但是，我會指出怕吴，對于這個(gè)試驗(yàn)我們確實(shí)是安裝了三軸向加速度計(jì)窍侧，但它主要是使我們在葉片起升到試驗(yàn)支架之前，能夠在整個(gè)葉片上預(yù)先布置電纜转绷。沒錯(cuò)伟件，在試驗(yàn)過程中，我確實(shí)有一個(gè)加速度計(jì)方向從來沒有測過议经。另外斧账，實(shí)際上我們只測量了揮舞和擺振兩個(gè)方向，對任何測量位置煞肾，我們從來都沒有接通軸向加速度計(jì)通道咧织。并且，如果我要接通每個(gè)三軸向加速度的所有三個(gè)方向籍救，那么與我所用采集系統(tǒng)已有的比习绢，我將會需要更多的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通道。但是蝙昙，我用了三軸向加速度計(jì)“以防萬一”Ｌ号凇！耸黑！
我希望這有助于解釋你的問題。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何問題大刊，盡管問我好了为迈。
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模態(tài)激勵(lì)全新的解決方案-WaveHitMAX自動脈沖錘
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)焊傅，昊量光電新推出的這款智能沖擊錘的發(fā)明為結(jié)構(gòu)動力學(xué)應(yīng)用提供了機(jī)械激勵(lì)的新途徑剂陡。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號狈涮。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動、可重復(fù)和高精度激勵(lì)鸭栖，而沒有雙重打擊歌馍。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)晕鹊、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間松却。所有的預(yù)置，如零點(diǎn)或沖擊力搜索溅话，都是由錘子自動完成的晓锻。用戶不再需要手動調(diào)整。
針對全自動沖擊錘的研制飞几，WaveHitMAX采用包括整個(gè)運(yùn)動控制的閉環(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)循狰，使傳感器信號作為運(yùn)動控制單元的主要輸入?yún)?shù)窟社。這樣券勺，脈沖錘的手臂可以向上移動到試件的命中點(diǎn)绪钥，在那里，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件关炼，手臂的移動方向可以反轉(zhuǎn)程腹。
與半自動沖擊錘相比，WaveHitMAX自動脈沖錘具有新的功能寸潦。內(nèi)部信號處理的優(yōu)點(diǎn)有:
? 全自動單擊
? 自動搜索用戶自定義的沖擊力
? 自動零點(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，無需重新設(shè)置
WaveHitMAX自動模態(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社痛、輕松地操作见转。
自動模態(tài)脈沖錘特點(diǎn)：
? 自動零點(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
? 自動搜索和調(diào)整沖擊力
? 位置的變化是自動預(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。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動沖擊測試的智能脈沖錘蒜哀，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智能脈沖錘斩箫！
如果您對WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣，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"的聲音和振動測量和分析創(chuàng)新產(chǎn)品超過15年撵儿。作為應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)促進(jìn)會（GFai）的100%子公司乘客，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)而聞名淀歇，用于聲源的定位易核，可視化和分析浪默。如今牡直，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)測缀匕、分析和評估聲學(xué)測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案。我們的測量解決方案應(yīng)用于汽車井氢、工業(yè)弦追、空中交通、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪花竞、錯(cuò)誤檢測和聲音設(shè)計(jì)劲件。
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)约急。對于WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣或者任何問題厌蔽，都?xì)g迎通過電話牵辣、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系。
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