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(guó)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)室的副主任握恳,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(yǔ)化捺僻、生動(dòng)而又幽默的語(yǔ)言乡洼,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(mén)文章匕坯。它涉及到了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的方方面面束昵,是模態(tài)試驗(yàn)新手的入門(mén)材料,學(xué)習(xí)它有助于理解什么是試驗(yàn)?zāi)B(tài)葛峻,以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)锹雏。
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模態(tài)空間系列(七十一)趣味解讀模態(tài)空間-當(dāng)傳遞函數(shù)沿著頻率軸求值時(shí)唧龄,阻尼是零兼砖。這意味著系統(tǒng)中沒(méi)有阻尼嗎?
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當(dāng)傳遞函數(shù)沿著頻率軸求值時(shí)褐墅,阻尼是零拆檬。
這意味著系統(tǒng)中沒(méi)有阻尼嗎?讓我們來(lái)澄清這個(gè)令人迷惑的問(wèn)題妥凳。
嗯竟贯,我發(fā)現(xiàn)對(duì)很多人來(lái)講這成了一個(gè)讓人困惑的問(wèn)題。所以我們來(lái)討論一下這個(gè)問(wèn)題屑那,并解釋在這件事上實(shí)際發(fā)生了什么。因此在這個(gè)過(guò)程中艘款,作為討論的一部分持际,這里我要討論幾個(gè)內(nèi)容。
首先哗咆,我們按部分分式形式寫(xiě)出系統(tǒng)傳遞函數(shù)
因?yàn)檫@個(gè)函數(shù)是復(fù)數(shù)的蜘欲,根將是兩個(gè)變量和的函數(shù),它們是根的實(shí)部和虛部晌柬。分子稱為系統(tǒng)傳遞函數(shù)的留數(shù)(這么命名是因?yàn)樗鼇?lái)自于用于對(duì)這個(gè)函數(shù)求值的留數(shù)理論)姥份。
現(xiàn)在,當(dāng)我們畫(huà)這個(gè)函數(shù)時(shí)年碘,圖形將呈現(xiàn)為一個(gè)面,因?yàn)楹瘮?shù)由兩個(gè)獨(dú)立的變量屿衅,稱\sigmaσ和ω闷祥,來(lái)定義的。所以如果我們保持\sigmaσ不變傲诵,而改變\omegaω,將會(huì)生成一個(gè)復(fù)數(shù)值的矩陣箱硕。因?yàn)閿?shù)值是復(fù)數(shù)的拴竹,我們可以分別畫(huà)出實(shí)部和虛部的圖,但是我們也能夠畫(huà)出函數(shù)的幅值和相位剧罩。無(wú)論如何栓拜,可以按照這些形式中的任何一種畫(huà)出這個(gè)面來(lái)描述系統(tǒng)傳遞函數(shù)惠昔。
這點(diǎn)如圖1所示(來(lái)自于Vibrant Technology公司網(wǎng)頁(yè))幕与。我們可以討論系統(tǒng)傳遞函數(shù)的每一個(gè)細(xì)節(jié),但是為了此處的討論镇防,我確實(shí)想把精力集中于這個(gè)函數(shù)的幅值啦鸣。(但我們總要記住這是個(gè)復(fù)值的函數(shù),有實(shí)部和虛部来氧,或者說(shuō)幅值和相位來(lái)描述這個(gè)整體函數(shù)诫给。)
所以當(dāng)我們說(shuō)香拉,我在\sigma =0σ=0求這個(gè)函數(shù)的值時(shí),我們并不是真的說(shuō)阻尼是零中狂,而是說(shuō)這個(gè)函數(shù)沿著j \omegajω軸求值凫碌。
圖 1 – 系統(tǒng)傳遞函數(shù)
現(xiàn)在如果我們寫(xiě)這個(gè)方程胃榕,按照這種方法來(lái)求值盛险,那么我們可以將頻響函數(shù)寫(xiě)為
但是如果我們要觀察沿著j \omegajω軸求值的系統(tǒng)傳遞函數(shù)的幅值,投影沿著那個(gè)軸切開(kāi)的面勋又,我們能夠看到如圖2所示的圖形苦掘,它是投射自那個(gè)切片。這是我們?cè)贔FT分析儀中測(cè)量到的 – 頻響函數(shù)赐写。并且我們可以看到只有一個(gè)獨(dú)立的變量\omegaω鸟蜡,用來(lái)描述那個(gè)函數(shù)。我們也可以注意到我們現(xiàn)在只有一條曲線挺邀,而不是一個(gè)描述系統(tǒng)傳遞函數(shù)的面揉忘。
圖 2 – 系統(tǒng)傳遞函數(shù)(幅頻)及頻響函數(shù)
所以現(xiàn)在我們有了一種手段,掌握這個(gè)頻響函數(shù)從何而來(lái)∑現(xiàn)在我想要描述曲面和系統(tǒng)傳遞函數(shù)面。嗯禾蚕,這個(gè)面看上去像個(gè)有兩個(gè)柱子的帳篷您朽,所以我想用這個(gè)跟一個(gè)婚禮做個(gè)類比,關(guān)于帳篷下的座椅安排换淆。我們知道座椅安排有兩方 – 新娘和新郎(ji點(diǎn)和共軛ji點(diǎn))』┳埽現(xiàn)在你可以坐在任何一方,取決于你屬于婚禮聚會(huì)的哪一方倍试。
假設(shè)你屬于婚宴的新郎方讯屈,你坐在頭排2座。現(xiàn)在你坐下县习,向上看涮母,你會(huì)觀察到帳篷在你頭部上方一定高度(在那個(gè)特定的\sigmaσ和\omegaω值位置的幅值)躁愿。你也會(huì)注意到新娘一方(共軛)在頭排2座的位置有一個(gè)鏡像座位叛本;座位上方的高度在幅值上是一樣的。
但是假設(shè)其他有人坐在新郎一方的2排3座⊥樱現(xiàn)在在這個(gè)點(diǎn)上来候,帳篷的高度比第1種情況還高。另外當(dāng)然样勃,在新娘一方也有一個(gè)鏡像座位有相同的高度吠勘。
所以這些座位的每一個(gè)在座位上方都有特定的帳篷高度性芬。那個(gè)高度構(gòu)成到帳篷的面。但是你注意到在兩側(cè)都有一個(gè)座位與柱子所在的位置相對(duì)應(yīng)剧防;這與方程的根類似,根是復(fù)數(shù)共軛對(duì)峭拘。注意沒(méi)人可以坐在那兒俊庇,沒(méi)人能真的告訴那個(gè)位置的帳篷高度,因?yàn)樗鼪](méi)有定義鸡挠;在ji點(diǎn)(根)位置不能確定系統(tǒng)傳遞函數(shù)的幅值辉饱,因?yàn)樵谀莻€(gè)位置它沒(méi)有定義。
所以這個(gè)帳篷類比是系統(tǒng)傳遞函數(shù)的良好描述拣展。函數(shù)的值由座位面上的位置所決定彭沼。幅值跟隨位置而變。在系統(tǒng)ji點(diǎn)或系統(tǒng)根的位置上备埃,系統(tǒng)傳遞函數(shù)沒(méi)有定義姓惑;這是帳篷柱子所在的位置按脚,沒(méi)人可以坐在那個(gè)位置來(lái)確定帳篷的幅值或高度于毙。(我們用留數(shù)理論對(duì)此進(jìn)行求值。)
另外當(dāng)然我們都知道第1排是非常重要的排辅搬。事實(shí)上唯沮,這就是傅立葉先生落座的地方 – 就是沿著j \omegajω軸 – 這是我們從系統(tǒng)傳遞函數(shù)取出來(lái)的切面。
圖 3 – S-平面的表示形式
所以我希望這些簡(jiǎn)單的例子更好地闡明了系統(tǒng)傳遞函數(shù)堪遂、頻響函數(shù)和他們相互之間的是如何聯(lián)系的介蛉。關(guān)于zui近的一次婚禮的zui后一點(diǎn)話題是邀請(qǐng)伴郎介紹新人親友團(tuán)。他做得一直都很好溶褪,直到他介紹(第1次)新郎和新娘為約翰和安吉拉 – 這也是zui后一次甘耿,因?yàn)樾履锏拿植皇前布『昧烁捅酰哆h(yuǎn)了捏境。
如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問(wèn)題于游,盡管問(wèn)我好了。
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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),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)的新途徑担忧。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號(hào)。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測(cè)試對(duì)象的全自動(dòng)瓶盛、可重復(fù)和高精度激勵(lì)最欠,而沒(méi)有雙重打擊。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時(shí)間惩猫,設(shè)置撞擊次數(shù)芝硬、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間。所有的預(yù)置轧房,如零點(diǎn)或沖擊力搜索拌阴,都是由錘子自動(dòng)完成的。用戶不再需要手動(dòng)調(diào)整奶镶。
針對(duì)全自動(dòng)沖擊錘的研制迟赃,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(wèn)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(duì)新型沖脈沖錘WaveHitMAX的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)实辑,使傳感器信號(hào)作為運(yùn)動(dòng)控制單元的主要輸入?yún)?shù)。這樣剪撬,脈沖錘的手臂可以向上移動(dòng)到試件的命中點(diǎn)摄乒,在那里,通過(guò)力傳感器信號(hào)中的特征變化檢測(cè)到接觸事件残黑,手臂的移動(dòng)方向可以反轉(zhuǎn)馍佑。
與半自動(dòng)沖擊錘相比,WaveHitMAX自動(dòng)脈沖錘具有新的功能梨水。內(nèi)部信號(hào)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(duì)質(zhì)量保證的影響
? 更改錘頭與測(cè)試對(duì)象之間的位置拭荤,無(wú)需重新設(shè)置
WaveHitMAX自動(dòng)模態(tài)力錘可以通過(guò)以太網(wǎng)在Windows設(shè)備(PC或平板電腦)上通過(guò)包含的軟件快速、輕松地操作疫诽。
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(píng)估和過(guò)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(cè)的
? 通過(guò)附件配置脈沖特性
? 通過(guò)遠(yuǎn)程控制或集成到客戶系統(tǒng)中來(lái)觸發(fā)功能
? 在德國(guó)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(cè)到
2.豐富的配件支持
不同的傳感器-尖端-配重的組合舅世。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動(dòng)沖擊測(cè)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(dòng)智能脈沖錘雏亚!
如果您對(duì)WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測(cè)試的智能脈沖錘有興趣,請(qǐng)?jiān)L問(wèn)上海昊量光電的官方網(wǎng)頁(yè):
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(guó)制造"的聲音和振動(dòng)測(cè)量和分析創(chuàng)新產(chǎn)品超過(guò)15年摩钙。作為應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)促進(jìn)會(huì)(GFai)的100%子公司罢低,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)而聞名胖笛,用于聲源的定位网持,可視化和分析宜岛。如今,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(cè)功舀、分析和評(píng)估聲學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案萍倡。我們的測(cè)量解決方案應(yīng)用于汽車、工業(yè)日杈、空中交通、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪莉擒、錯(cuò)誤檢測(cè)和聲音設(shè)計(jì)酿炸。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國(guó)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)涨冀。對(duì)于WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測(cè)試的智能脈沖錘有興趣或者任何問(wèn)題填硕,都?xì)g迎通過(guò)電話、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系鹿鳖。
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