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)實驗室的副主任捉片，以及模態(tài)分析和控制實驗室的主任平痰。Peter Avitabile教授以略帶口語化、生動而又幽默的語言伍纫，在每篇文章中集中介紹試驗?zāi)B(tài)分析的一個主題宗雇，是非常好的試驗?zāi)B(tài)分析的入門文章。它涉及到了試驗?zāi)B(tài)分析的方方面面莹规，是模態(tài)試驗新手的入門材料赔蒲，學(xué)習(xí)它有助于理解什么是試驗?zāi)B(tài)，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)良漱。
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模態(tài)空間系列（八十一）趣味解讀模態(tài)空間-用MIMO對比SISO進行模態(tài)試驗椅寺，真的有差別嗎？
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用MIMO對比SISO進行模態(tài)試驗,真的有差別嗎嫉髓？
你斷定有 – 那我們討論一下這個問題
嗯观腊，這個問題我聽過很多次了邑闲。我猜測其實這主要是由于進行MIMO試驗需要購買額外的硬件和軟件。所以這就需要說出MIMO確實比SISO更好的理由梧油。
上一次我們討論過苫耸，用一個激振器并“調(diào)出信號”可能激起結(jié)構(gòu)上的非線性，那么總體頻響可能受此影響儡陨。所以根據(jù)那個數(shù)據(jù)褪子，很明顯單個激振器不可能提供用于模態(tài)參數(shù)估計的zui好的頻響函數(shù)。
我經(jīng)称澹看到人們嘗試的另外一種方法是使用一個激振器嫌褪，但為了得到希望的參考點數(shù)量，接著移動激振器到所有不同位置胚股。表面上看這好像是個有效的解決辦法笼痛，但這個方法有些限制。第1個問題如同我們早已討論的那樣 – 用一個激振器琅拌，需要更高的力的幅度以便在結(jié)構(gòu)所有測量位置上都得到充分的響應(yīng)缨伊。
現(xiàn)在單個激振器對那些不太復(fù)雜的結(jié)構(gòu)或許有效，它們含有多個部件和子結(jié)構(gòu)进宝，按照一種在子結(jié)構(gòu)內(nèi)能量以zui小程度流動的方式連接在一起刻坊。當部件彼此之間隔開時，情況大為不同党晋。這種情況下僅僅用一個激勵源谭胚，很難在結(jié)構(gòu)所有部位上都得到充分的響應(yīng)。需要多個參考點未玻。
那么我們來討論一下根據(jù)單個激振器來采集數(shù)據(jù)的困難漏益，單個激振器移動到不同參考點位置來采集多參考點頻響數(shù)據(jù)。令人遺憾的是深胳，我見過的很多試驗和數(shù)據(jù)不能為公眾開放绰疤。故作為替代，在實驗室內(nèi)組裝了一個更簡單一點的結(jié)構(gòu)舞终，它含有復(fù)雜結(jié)構(gòu)中所有常見的特征轻庆，安裝了部件和子系統(tǒng)來減少結(jié)構(gòu)(隔離的)中能量的流動。
實驗室結(jié)構(gòu)如圖1所示敛劝。這個結(jié)構(gòu)用安裝到框架上的3個部件組裝而成余爆。依次采用非常軟的、中等軟硬和非常堅固的安裝方式夸盟，來安裝每個部件《攴剑現(xiàn)在這個主框架和附屬結(jié)構(gòu)確實具有某種特有的“令人討厭的”格格聲和噪聲，給頻響數(shù)據(jù)的采集帶來困擾；沒有試圖減少任何此類噪聲源桩砰，事實上為了說明一類典型的結(jié)構(gòu)測量結(jié)果拓春，它們是受歡迎的。
圖1 – 帶隔離部件的實驗室結(jié)構(gòu)
按照多種不同的配置方式對結(jié)構(gòu)進行了測試亚隅，而此處僅僅提供其中的幾種來說明用單個激振器設(shè)置和用多個激振器設(shè)置來采集的頻響問題硼莽。三個激振器參考位置如圖1所示。
現(xiàn)在利用每個激振器分別進行試驗煮纵，從結(jié)構(gòu)上采集頻響數(shù)據(jù)懂鸵，同時采集了多參考點MIMO數(shù)據(jù)。但是行疏，為了得到zui優(yōu)可能的測量結(jié)果匆光，單個SISO激振器試驗需要更大的力激勵量級以得到更恰當?shù)臏y量結(jié)果；為了得到令人滿意的頻響測量結(jié)果酿联，MIMO設(shè)置需要更低的力激勵量級殴穴。
為了對比所有測量結(jié)果，比較了幾個頻響货葬。所有頻響中，安裝在框架上的激振器取做參考劲够；也可以采用其他參考并產(chǎn)生完全相同的結(jié)果震桶，如接下來所示。圖2征绎，3和4中蹲姐，紅色頻響是根據(jù)SISO試驗得到，而黑色頻響是根據(jù)MIMO試驗得到人柿。所顯示的兩個測量結(jié)果是從框架到連接部件的跨點頻響柴墩，有一個測量結(jié)果是框架自身上的驅(qū)動點頻響。
圖2 – 跨點頻響凫岖，從部件（1）到框架（F）參考點
圖3 – 跨點頻響江咳，從部件（2）到框架（F）參考點
圖4 – 驅(qū)動點頻響，框架（F）到框架（F）參考點
乍看之下哥放，圖2歼指，3和4中的數(shù)據(jù)看上去沒有特別大的不同，并且我知道很多人實際上可能會說數(shù)據(jù)非常好甥雕。但是如果你開始仔細觀察某些互易的頻響踩身，那么情況就很非常明顯了，對于所做的每個不同的SISO試驗社露，頻響的峰沒有對齊在一起挟阻。那么這就帶來不同組數(shù)據(jù)之間的差別或不一致性。這其中的幾個如圖5所示。
圖5 – 顯示不一致性的頻響特寫
所有這些的關(guān)鍵之處在于不同組數(shù)據(jù)之間的互易性沒有得到滿足!當提取模態(tài)參數(shù)時附鸽，這將會產(chǎn)生極為嚴重的后果（將在接下來的文章中進行討論）脱拼。
我希望這個解釋有助于你理解，在不同的位置利用一個激振器不一定得到非常好的數(shù)據(jù)拒炎。為了從多個參考點得到更為一致相關(guān)的頻響數(shù)據(jù)挪拟，需要MIMO試驗。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題击你，盡管問我好了玉组。
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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拙吉。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號潮孽。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動、可重復(fù)和高精度激勵筷黔，而沒有雙重打擊往史。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時間，設(shè)置撞擊次數(shù)佛舱、沖擊力和撞擊之間的延遲時間椎例。所有的預(yù)置，如零點或沖擊力搜索请祖，都是由錘子自動完成的订歪。用戶不再需要手動調(diào)整。
針對全自動沖擊錘的研制肆捕，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刷晋。
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，使傳感器信號作為運動控制單元的主要輸入?yún)?shù)慎陵。這樣掏秩，脈沖錘的手臂可以向上移動到試件的命中點，在那里荆姆，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件蒙幻，手臂的移動方向可以反轉(zhuǎn)。
與半自動沖擊錘相比胆筒，WaveHitMAX自動脈沖錘具有新的功能邮破。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诈豌，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、輕松地操作抒和。
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-配重的組合矫渔。
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摧莽！
如果您對WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣庙洼，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%子公司镊辕，它始終以行業(yè)為導(dǎo)向和以應(yīng)用為導(dǎo)向油够。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學(xué)攝像機而聞名，用于聲源的定位征懈，可視化和分析石咬。如今，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)測卖哎、分析和評估聲學(xué)測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案鬼悠。我們的測量解決方案應(yīng)用于汽車、工業(yè)亏娜、空中交通焕窝、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪、錯誤檢測和聲音設(shè)計维贺。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國大陸地區(qū)的代理商它掂，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幸缕，都歡迎通過電話、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系晰韵。
更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電
關(guān)于昊量光電：
上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商发乔，產(chǎn)品包括各類激光器、光電調(diào)制器雪猪、光學(xué)測量設(shè)備栏尚、光學(xué)元件等，涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工只恨、光通訊译仗、生物醫(yī)療、科學(xué)研究官觅、國防纵菌、量子光學(xué)、生物顯微休涤、物聯(lián)傳感咱圆、激光制造等笛辟；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝，培訓(xùn)序苏，硬件開發(fā)手幢，軟件開發(fā)，系統(tǒng)集成等服務(wù)忱详。
您可以通過我們昊量光電的官方網(wǎng)站www.wjjzl.com了解更多的產(chǎn)品信息围来，或直接來電咨詢4006-888-532。
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