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洛威爾校區(qū)UMASS Lowell機械工程系結構動力學和聲學系統(tǒng)實驗室的副主任懂鸵，以及模態(tài)分析和控制實驗室的主任偏螺。Peter Avitabile教授以略帶口語化、生動而又幽默的語言匆光，在每篇文章中集中介紹試驗模態(tài)分析的一個主題套像，是非常好的試驗模態(tài)分析的入門文章。它涉及到了試驗模態(tài)分析的方方面面殴穴，是模態(tài)試驗新手的入門材料凉夯，學習它有助于理解什么是試驗模態(tài)货葬，以及取得高質量的模態(tài)參數(shù)采幌。
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，得到了Peter Avitabile教授的書面授權震桶，Peter Avitabile教授擁有文章全部權利休傍，北京科尚儀器只為學習教育目的而使用它們。如您轉載此系列中文翻譯蹲姐，請保留本段的描述信息磨取。
模態(tài)空間系列（二十三）趣味解讀模態(tài)空間--估計模態(tài)參數(shù)時人柿，要用上全部的測量數(shù)據(jù)嗎？
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忙厌，得到了Peter Avitabile教授的書面授權凫岖，Peter Avitabile教授擁有文章全部權利，北京科尚儀器只為學習教育目的而使用它們逢净。如您轉載此系列中文翻譯哥放，請保留本段的描述信息。
估計模態(tài)參數(shù)時爹土，要用上全部的測量數(shù)據(jù)嗎甥雕？
那我們來討論一下這個問題。
這個問題問得很好胀茵。如果數(shù)據(jù)測的質量好并且一致相關的話社露，沒有理由不包含全部的數(shù)據(jù)。假設在所有的響應位置琼娘，有良好的動態(tài)范圍峭弟、準確而靈敏的傳感器以及從所有參考點位置都很好地激起了所有階模態(tài)的話，那么當然應該用全部的測量數(shù)據(jù)來估計模態(tài)參數(shù)脱拼。
但是當我提到如此眾多要求的時候孟害，我從你臉上的表情就能看得出來，你所有測量數(shù)據(jù)d都滿足這些要求是非常不可能的挪拟。我知道在過去的25年中挨务，在我所進行的或者跟我有關系的任何一次測試中，從來沒有遇到那種情況發(fā)生 — 我也一樣玉组！我剛才所描述的測量情形只在具有無限大動態(tài)范圍和無限小頻率分辨率的理論模型中才可有可能發(fā)生谎柄。從實際的角度來看，事實是這種情況可能永遠也不會發(fā)生惯雳。所以我們還是討論實際情況以及某些實用方法來減少測量的不足之處吧朝巫。
我拿很多年前在航天結構上進行的試驗作為常見測量問題的一個例子劈猿，這個結構具有非常方向性的模態(tài)，同時也有很多階局部模態(tài)潮孽。結構揪荣、某些典型頻響函數(shù)如圖1所示。注意往史，下部的頻響僅僅顯示出了某些模態(tài)仗颈，但上部的頻響顯示出了結構的所有階模態(tài)。實際上椎例，這不僅僅是一個航天問題挨决，而是在我們所測試的很多結構上都可以觀察到的一個普遍問題请祖。事實上，所示的測量結果是幾乎所有模態(tài)測試結構上都會有的典型結果脖祈。
所示的這個特定結構具有多階彎曲和扭轉的低階模態(tài)肆捕，后面緊接著的是結構上的板結構及垂直設備的許多階局部模態(tài)，它們具有彎曲盖高、扭轉福压、同相位、反相位的形式或舞。用了5個獨立的激振器對這個實際結構進行試驗（三個垂直方向和兩個獨立的水平方向）荆姆。
結構的第1階模態(tài)在x方向上具有彎曲變形，而在y方向上幾乎沒有響應映凳。顯然胆筒，在x方向上的激振器可以很好地激起x方向上的模態(tài)，但y方向的激振器根本不可能很好地對結構進行x方向的激勵诈豌。所有從y激振器得到的測量結果顯然會很差仆救，因為第1階模態(tài)在y方向上沒有參與。
另一方面矫渔，結構的第2階模態(tài)在y方向上具有彎曲變形彤蔽，而在x方向上幾乎沒有響應。于是跟剛才所討論的相對的情形也是正確的庙洼。y激振器可以在y向很好地激起結構顿痪，但是x向激振器不能在y方向上激起結構。但是從兩個激振器位置上油够，這兩個激振器都可以很好地激起扭轉模態(tài)蚁袭。這直接表明對于每階模態(tài)，所有的測量結果并非相同程度的準確石咬。
在用5個激振器進行MIMO激勵過程中揩悄，所有的頻響函數(shù)FRFs是同時采集的，但是顯然鬼悠，并非從每個激振器位置都相同程度地激起了所有階模態(tài)删性。這是大多數(shù)測試結構通常無法克服的客觀事實。那么怎么可能將所有的這些測量數(shù)據(jù)都有效而準確地進行處理呢焕窝？
今天幾乎所有的模態(tài)參數(shù)估計通常使用兩步法蹬挺。首先估計ji點，接下來計算留數(shù)或者振型（當全局ji點提取出來之后）袜啃。記住這一點汗侵，不需要利用采集到的全部測量結果來估計系統(tǒng)ji點∪悍ⅲ可以僅僅利用測量函數(shù)的一個子集來估計ji點晰韵，這個子集描述了感興趣的ji點。一旦全部ji點估計出來后熟妓，接著就可以利用全部的測量結果D0Fs來提取留數(shù)或者模態(tài)振型（沒有必要對所有的參考點來估計留數(shù)雪猪，特別是如果參考點不能充分激起所有階模態(tài)，更是這樣起愈。）用來提取ji點的特定頻響函數(shù)FRFs的選擇如圖2所示只恨。
在這個討論的例子中，僅僅利用從x-激勵位置得到的x-響應位置來估計第1階x-彎曲模態(tài)抬虽。對于y-激勵位置官觅，y彎曲模態(tài)來講，僅僅利用到了y-響應位置阐污。但是對于扭轉模態(tài)來講休涤，x和y這兩者的激勵和響應都用上了。注意笛辟，沒有用到z-向的激勵和響應來估計任何ji點功氨。這是因為z-激勵位置很難有效地激起x向或者y向的模態(tài)。盡管這些參考點/激勵對于激起某些更高頻率的模態(tài)是必要的手幢，但這些垂直激勵不能很好地激起低階的x和y向模態(tài)捷凄。但是當然，當ji點估計出來以后围来，就可以利用所有的x跺涤，y和z向的測量結果來估計留數(shù)或者模態(tài)振型了– 但是對于x和y的低階模態(tài)，僅僅利用了x和y激振器的激勵數(shù)據(jù)监透。
在模態(tài)參數(shù)估計過程中钦铁，需要非常小心地來提取zui優(yōu)的可能ji點來描述系統(tǒng)特性。但是才漆，對于系統(tǒng)的所有階模態(tài)牛曹，測量結果以及很多時候所有的參考點并不是zui優(yōu)的。舉個例子醇滥，近期用4個參考點激勵位置測量了一個大型望遠鏡結構黎比。顯然對于結構的所有低階方向性的模態(tài)，參考點并非都是zui優(yōu)的鸳玩。作為第1次評判測量數(shù)據(jù)阅虫，所有參考點位置得到的全部頻響都用于提取結構的ji點和留數(shù)。當參數(shù)選定后不跟，作為驗證過程的一部分颓帝，可以生成一個綜合頻響用來跟實際采集到的測量結果進行對比。綜合頻響和測量頻響如圖3a所示。請仔細觀察购城，測量頻響和綜合頻響的對比結果很差吕座。但是，經(jīng)過仔細評估數(shù)據(jù)瘪板、仔細選擇測量結果來提取系統(tǒng)ji點（接下來提取留數(shù)）吴趴，可以得到一個更好的模型。這點由圖3b所示的綜合頻響和測量頻響的對比得以證實侮攀。當然锣枝，這種方法需要付出極大的努力，但是模態(tài)參數(shù)通常大為改善兰英。
我希望這個解釋有助于你理解在提取模態(tài)參數(shù)時撇叁，為什么沒有必要（或者說實際上是不利的）用上所有的測量頻響。在模態(tài)參數(shù)估計過程中畦贸，仔細選擇zui好的測量頻響通常會得到更好的系統(tǒng)全局ji點陨闹。如果你有關于模態(tài)分析的任何其他問題，盡管問我好了家制。
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正林，得到了Peter Avitabile教授的書面授權，Peter Avitabile教授擁有文章全部權利颤殴，北京科尚儀器只為學習教育目的而使用它們觅廓。如您轉載此系列中文翻譯，請保留本段的描述信息涵但。
模態(tài)激勵全新的解決方案-WaveHitMAX自動脈沖錘
實驗模態(tài)分析中必不可少的一環(huán)就是模態(tài)激勵杈绸，昊量光電新推出的這款智能沖擊錘的發(fā)明為結構動力學應用提供了機械激勵的新途徑。智能意味著設備內(nèi)部處理信號矮瘟。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動瞳脓、可重復和高精度激勵，而沒有雙重打擊澈侠。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時間劫侧，設置撞擊次數(shù)、沖擊力和撞擊之間的延遲時間哨啃。所有的預置烧栋，如零點或沖擊力搜索，都是由錘子自動完成的拳球。用戶不再需要手動調(diào)整审姓。
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祝峻。
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)設計進行了改進魔吐，使傳感器信號作為運動控制單元的主要輸入?yún)?shù)扎筒。這樣串述，脈沖錘的手臂可以向上移動到試件的命中點余舶，在那里，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件变过，手臂的移動方向可以反轉轴踱。
與半自動沖擊錘相比症脂，WaveHitMAX自動脈沖錘具有新的功能谚赎。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
? 確認對質量保證的影響
? 更改錘頭與測試對象之間的位置淫僻，無需重新設置
WaveHitMAX自動模態(tài)力錘可以通過以太網(wǎng)在Windows設備(PC或平板電腦)上通過包含的軟件快速、輕松地操作壶唤。
自動模態(tài)脈沖錘特點：
? 自動零點搜索
? 可重復的單擊激發(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-配重的組合雳灵。
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智能脈沖領域實現(xiàn)真正意義上的全自動智能脈沖錘闸盔！
如果您對WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣悯辙，請訪問上海昊量光電的官方網(wǎng)頁：
http://www.wjjzl.com/details-1495.html
關于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。作為應用計算機科學促進會（GFai）的100%子公司迎吵，它始終以行業(yè)為導向和以應用為導向躲撰。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學攝像機而聞名，用于聲源的定位击费，可視化和分析拢蛋。如今，該產(chǎn)品組合還包括實驗模態(tài)分析的創(chuàng)新以及用于監(jiān)測蔫巩、分析和評估聲學測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案谆棱。我們的測量解決方案應用于汽車、工業(yè)圆仔、空中交通垃瞧、火車交通和研發(fā)領域的降噪、錯誤檢測和聲音設計坪郭。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國大陸地區(qū)的代理商个从，為您提供專業(yè)的選型以及技術服務。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歪沃，都歡迎通過電話嗦锐、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系。
更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電
關于昊量光電：
上海昊量光電設備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商绸罗，產(chǎn)品包括各類激光器意推、光電調(diào)制器、光學測量設備珊蟀、光學元件等菊值，涉及應用涵蓋了材料加工外驱、光通訊、生物醫(yī)療腻窒、科學研究昵宇、國防、量子光學儿子、生物顯微瓦哎、物聯(lián)傳感、激光制造等柔逼；可為客戶提供完整的設備安裝蒋譬，培訓，硬件開發(fā)愉适，軟件開發(fā)犯助，系統(tǒng)集成等服務。
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)品信息维咸，或直接來電咨詢4006-888-532剂买。
展示全部 
