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教授是美國麻省大學(xué)洛威爾校區(qū)UMASS Lowell機械工程系結(jié)構(gòu)動力學(xué)和聲學(xué)系統(tǒng)實驗室的副主任长踊,以及模態(tài)分析和控制實驗室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化之斯、生動而又幽默的語言日杈,在每篇文章中集中介紹試驗?zāi)B(tài)分析的一個主題佑刷,是非常好的試驗?zāi)B(tài)分析的入門文章莉擒。它涉及到了試驗?zāi)B(tài)分析的方方面面,是模態(tài)試驗新手的入門材料瘫絮,學(xué)習(xí)它有助于理解什么是試驗?zāi)B(tài)涨冀,以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)麦萤。
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模態(tài)空間系列(八十四)趣味解讀模態(tài)空間 – 當(dāng)有雙擊時杂抽,我有時更換錘頭來避免它,那樣行嗎韩脏?
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當(dāng)有雙擊時送浊,我有時更換錘頭來避免它,那樣行嗎袭景?
我們做些測試來看看這有什么影響唁桩?
我們之前曾經(jīng)討論過雙擊,但這是一個不同的情形耸棒。表面上看荒澡,這好像是一種減輕雙擊的方法,但那樣做的結(jié)果与殃,可能會有某些影響单山。所以我們在同一個結(jié)構(gòu),上次文章中討論過的結(jié)構(gòu)上做些測試幅疼,來看看這有什么影響(絕無雙關(guān)之意)米奸。
上次我們討論了力錘的滾降,我們指出滾降本身沒有顯著地惡化zui終的系統(tǒng)模態(tài)振型悴晰,但是如所預(yù)期,測得的頻響函數(shù)有些變壞铡溪。
嗯漂辐,在那個zui初的測試過程中,我們十分小心以避免任何的雙擊(用硬點的錘頭)棕硫。但是我們還是回到那個相同的結(jié)構(gòu)髓涯,另外采集一些測量結(jié)果饲帅,而且設(shè)法確保采集的某些測量結(jié)果帶有雙擊复凳。并且實際上瘤泪,我們采集了另外一整套數(shù)據(jù)灶泵,特別確保根據(jù)錘擊激勵得到的每一個頻響都施加了雙擊对途。
作為參考,單擊和雙擊的典型輸入力譜如圖1所示实檀。
圖1 – 單擊和雙擊的力譜比較
在整個頻率范圍內(nèi)惶洲,盡管雙擊顯露出輸入力譜的誤差,重要的是要注意膳犹,在輸入譜上沒有嚴重的降落,那是主要關(guān)心的問題须床。作為參考铐料,圖2展示了我們測試結(jié)構(gòu)的典型模態(tài)振型。
圖2 – 結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型
現(xiàn)在豺旬,我要做的是用硬錘頭并且沒有雙擊的這組數(shù)據(jù)作為參考進行比較钠惩,那是此處我們要關(guān)心的族阅。在結(jié)構(gòu)可能發(fā)生雙擊的位置上我要采集一些測量結(jié)果篓跛,用軟點的錘頭采。(僅僅是為了確保我正確地記錄這點坦刀,用硬錘頭測量了結(jié)構(gòu)外部的10個頻響愧沟,軟錘頭測試了內(nèi)部的10個頻響沐寺。)
作為對比,來自每種錘頭的兩個頻響如圖3和圖4所示渴频,分別為硬錘頭和軟錘頭芽丹。
圖3 – 硬錘頭的典型頻響
圖4 – 軟錘頭的典型頻響
現(xiàn)在卜朗,進行第1次對比拔第,對參考模態(tài)數(shù)據(jù)和“混合”模態(tài)數(shù)據(jù)計算MAC值咕村,其中有些測量結(jié)果是用硬錘頭測試的,有些是用軟錘頭測的蚊俺;zui初的想法是要用軟錘頭來減少雙擊懈涛。對這種情況MAC值如表1所示泳猬。
表1 – 參考試驗和混合數(shù)據(jù)的MAC
注意,對于相應(yīng)的模態(tài)得封,對角項的MAC值在95~99范圍之內(nèi)埋心;
對于這次評估,非對角項不關(guān)鍵拷呆,因為在這樣有限的數(shù)據(jù)測點的情況下,空間混疊是主要的困難疫粥。
但是根據(jù)上次的文章記住茬斧,當(dāng)我們比較所有的硬錘頭和軟錘頭模態(tài)試驗數(shù)據(jù)時,模態(tài)之間基本上沒有差別梗逮。那么這里發(fā)生了什么项秉?
總的說來,當(dāng)我們更換力錘上的錘頭時慷彤,我們在輸入譜上有很大的改變,它實質(zhì)上改變了力錘的校準系數(shù)瞬欧。因為所有的測量結(jié)果不是用同一個錘頭采集的,相對測量結(jié)果的均衡艘虎,在某些測量結(jié)果上有偏差唉侄。這意味著在頻響函數(shù)的標(biāo)定上,我們產(chǎn)生了不均衡野建。所以這直接說明在測試過程中間我們真的不應(yīng)該更換錘頭属划,否則在采集的頻響上會有偏差 – 除非我們進行校準來恢復(fù)采集數(shù)據(jù)上的影響。
現(xiàn)在我們僅把這個再進一步候生,用另外一組數(shù)據(jù)同眯。盡管我不是鼓吹用雙擊數(shù)據(jù)唯鸭,我們之前曾經(jīng)表示過须蜗,有時我們可能需要采集帶雙擊的數(shù)據(jù),或許那個數(shù)據(jù)用起來沒那么可怕 – 只要我們小心保證所有的數(shù)據(jù)看起來合理明肮,相干也好×馀現(xiàn)在我要利用這組數(shù)據(jù),其中所有的頻響是用某種型式的雙擊進行測量的循未,但對所有的測量結(jié)果,所有的頻響是用同一個硬錘頭采集的的妖。
現(xiàn)在,在所有測點上計算參考模態(tài)數(shù)據(jù)和帶有某種雙擊的模態(tài)數(shù)據(jù)的MAC值足陨。對這個例子嫂粟,MAC值如表2所示。現(xiàn)在注意到钠右,對所有對角項赋元,MAC值都在99以上。因此這表明總體上數(shù)據(jù)實際非常的好飒房,雙擊情況下采集的頻響實際上好于我們試圖要減少雙擊狠毯,在結(jié)構(gòu)的一部分點上用軟錘頭的數(shù)據(jù)。我猜你從來沒有期待那樣的結(jié)果褥芒,但是如果你考慮到雙擊數(shù)據(jù)是用某種一致的輸入激勵采集的嚼松,而“混合”數(shù)據(jù)不是,它是講得通的锰扶。
表2 – 參考試驗和雙擊試驗的MAC
我希望這有助于闡明雙擊或許并沒有你曾經(jīng)猜想的那樣糟糕。在試驗的過程中更換錘頭坷牛,不考慮輸入力譜上的實際改變罕偎,這改變了校準因子,需要考慮京闰。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題颜及,盡管問我好了蹂楣。
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模態(tài)激勵全新的解決方案-WaveHitMAX自動脈沖錘
實驗?zāi)B(tài)分析中必不可少的一環(huán)就是模態(tài)激勵,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)用提供了機械激勵的新途徑雷则。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號辆雾。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動、可重復(fù)和高精度激勵月劈,而沒有雙重打擊度迂。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時間,設(shè)置撞擊次數(shù)猜揪、沖擊力和撞擊之間的延遲時間。所有的預(yù)置而姐,如零點或沖擊力搜索腊凶,都是由錘子自動完成的。用戶不再需要手動調(diào)整拴念。
針對全自動沖擊錘的研制,WaveHitMAX采用包括整個運動控制的閉環(huán)控制方法解決了這一問題政鼠。
圖1. 用于脈沖錘內(nèi)部運動控制的傳感器-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)計進行了改進风瘦,使傳感器信號作為運動控制單元的主要輸入?yún)?shù)。這樣公般,脈沖錘的手臂可以向上移動到試件的命中點万搔,在那里官帘,通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件瞬雹,手臂的移動方向可以反轉(zhuǎn)。
與半自動沖擊錘相比刽虹,WaveHitMAX自動脈沖錘具有新的功能酗捌。內(nèi)部信號處理的優(yōu)點有:
? 全自動單擊
? 自動搜索用戶自定義的沖擊力
? 自動零點搜索
? 確認對質(zhì)量保證的影響
? 更改錘頭與測試對象之間的位置状婶,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、輕松地操作膛虫。
自動模態(tài)脈沖錘特點:
? 自動零點搜索
? 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)計和組裝
? CE認證
1.確保單次激發(fā)
雙重撞擊激勵可以在時域和頻域檢測到
2.豐富的配件支持
不同的傳感器-尖端-配重的組合草姻。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動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智能脈沖錘稍刀!
如果您對WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣敞曹,請訪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。作為應(yīng)用計算機科學(xué)促進會(GFai)的100%子公司综膀,它始終以行業(yè)為導(dǎo)向和以應(yīng)用為導(dǎo)向澳迫。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學(xué)攝像機而聞名剧劝,用于聲源的定位橄登,可視化和分析。如今讥此,該產(chǎn)品組合還包括實驗?zāi)B(tài)分析的創(chuàng)新以及用于監(jiān)測拢锹、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)用于汽車卒稳、工業(yè)、空中交通他巨、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪、錯誤檢測和聲音設(shè)計染突。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國大陸地區(qū)的代理商捻爷,為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務(wù)。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觉痛,都歡迎通過電話役衡、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系。
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