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(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)室的副主任哥力，以及模態(tài)分析和控制實(shí)驗(yàn)室的主任蔗怠。Peter Avitabile教授以略帶口語化、生動(dòng)而又幽默的語言吩跋，在每篇文章中集中介紹試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的一個(gè)主題寞射，是非常好的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的入門文章。它涉及到了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的方方面面锌钮，是模態(tài)試驗(yàn)新手的入門材料桥温，學(xué)習(xí)它有助于理解什么是試驗(yàn)?zāi)B(tài)，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)侵浸。
展示全部 
模態(tài)空間系列（六十八）趣味解讀模態(tài)空間-我對自由-自由系統(tǒng)進(jìn)行剛度修改，彈性體模態(tài)卻向下轉(zhuǎn)移氛谜！怎么回事掏觉？
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(quán)值漫，Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利澳腹，北京科尚儀器只為學(xué)習(xí)教育目的而使用它們。如您轉(zhuǎn)載此系列中文翻譯杨何，請保留本段的描述信息。
我對自由-自由系統(tǒng)進(jìn)行剛度修改晚吞，彈性體模態(tài)卻向下轉(zhuǎn)移延旧！ 怎么回事？喔槽地，這需要討論。
完全正確 — 這是一個(gè)非常大膽的說法，幾乎會(huì)讓每個(gè)人為之側(cè)目捌蚊。我認(rèn)為我們首先需要說明一下在這種特殊情況下到底發(fā)生了什么集畅。但是與其利用原來提供的特殊數(shù)據(jù)，倒不如用一個(gè)簡單的梁來說明在這種情況下發(fā)生了什么缅糟。
描述這個(gè)問題的方式是挺智，對一個(gè)自由-自由系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，接著約束固定系統(tǒng)或者約束系統(tǒng)的各個(gè)角窗宦。當(dāng)進(jìn)行實(shí)際的修改來約束這個(gè)自由-自由系統(tǒng)時(shí)赦颇，得到的模態(tài)比無約束系統(tǒng)的彈性體模態(tài)還要低赴涵。
當(dāng)然媒怯，首先每個(gè)人都聲稱，如果你增加任意系統(tǒng)的剛度髓窜，那么模態(tài)必然向上轉(zhuǎn)移扇苞，因?yàn)?br/>
所以頻率必然向上轉(zhuǎn)移，這是明擺著的事 — 并且頻率低這件事根本講不通寄纵。
那么我們從一個(gè)簡單梁開始，在自由-自由的條件下對梁進(jìn)行分析和試驗(yàn)程拭。前面幾階自由-自由模態(tài)是164Hz定踱、452Hz、和888Hz恃鞋。作為參考屋吨，這個(gè)平面梁的無約束模態(tài)如圖1所示。
圖1 – 自由-自由梁的彈性體模態(tài)
接著山宾，在鉸支（或有約束）條件下對這個(gè)簡單的梁進(jìn)行測試至扰。前面幾階自由-自由模態(tài)是72H、288Hz资锰、和647Hz敢课。作為參考，這個(gè)平面梁的約束模態(tài)如圖2所示绷杜。顯然，這些模態(tài)果真沒有向上遷移鞭盟。
圖2 – 自由-自由梁的鉸支模態(tài)
那么這里到底發(fā)生了什么事圾结？袱饭？羡棵？
這是一個(gè)非常簡單的問題。但是這么多年來我常常聽到這個(gè)問題沧奴，并且同樣的問題不可避免地存在。
通常歇竟，人們關(guān)心系統(tǒng)的彈性體模態(tài)挥唠，因?yàn)槲覀冇龅降乃性肼暫驼駝?dòng)問題一般是由這些模態(tài)造成的。但它們不是描述整個(gè)系統(tǒng)需要的僅有模態(tài)焕议。
這里的根本問題是宝磨，每個(gè)人都忘記了無約束系統(tǒng)具有彈性體模態(tài)以及剛體模態(tài)。現(xiàn)在大多數(shù)時(shí)候唤锉，人們在試驗(yàn)中不測量剛體模態(tài)，在模態(tài)試驗(yàn)過程中别瞭，沒有將它們作為測得的彈性體模態(tài)的一部分窿祥。另外，從解析的角度看畜隶，很多時(shí)候進(jìn)行特征值求解壁肋，只因?yàn)榻庖粋€(gè)轉(zhuǎn)移特征值問題，或者得到的僅是彈性體模態(tài)籽慢。
盡管存在剛體模態(tài)浸遗，但人們常常對它視而不見 — 主要是因?yàn)樗鼈儾皇顷P(guān)心的噪聲和振動(dòng)問題的根源。因此圖3展示了梁的一組模態(tài)箱亿，更恰當(dāng)?shù)匕藙傮w模態(tài)和彈性體模態(tài)□诵浚現(xiàn)在，一旦我們認(rèn)識(shí)到届惋，解析模型得到的第1階模態(tài)實(shí)際上在0 Hz，或者試驗(yàn)得到的第1階模態(tài)位于很低的頻率上脑豹，那么郑藏，增加剛度使得模態(tài)向上轉(zhuǎn)移的直覺是非常有道理的。表1給出了自由-自由梁的各階頻率瘩欺、剛體模態(tài)必盖、以及鉸支模態(tài)。
圖3 – 自由-自由梁的彈性體模態(tài)俱饿，含剛體模態(tài)
表1：梁的自由-自由模態(tài)和約束模態(tài)
所以根本問題在于不能忽略剛體模態(tài)歌粥；它們是梁總體描述的一部分。現(xiàn)在拍埠，注意到失驶，隨著剛度增加，表1中的所有頻率的確向上轉(zhuǎn)移了枣购。
很容易地證明這一點(diǎn)給自己看的一種方法是擦耀，做一個(gè)簡單的自由-自由梁模型。建立的下一個(gè)模型是帶有兩根非常軟的彈簧的梁結(jié)構(gòu)甲馋。接著埂奈，制作隨后的梁模型迄损，這里增加彈簧剛度定躏，直至zui終彈簧是如此之硬，以至于接近鉸支邊界條件芹敌。
一路下來痊远，觀察模態(tài)振型將非常有意義。當(dāng)支撐梁的彈簧很軟時(shí)氏捞，梁的模態(tài)振型看起來非常像剛體碧聪。
但是，隨著支撐梁的剛度增加液茎，頻率會(huì)提高，另外捆等，模態(tài)振型開始從剛體模態(tài)向有點(diǎn)兒剛體模態(tài)成分的模態(tài)轉(zhuǎn)移滞造，但也開始生成更多些個(gè)彈性體屬性。
當(dāng)支撐彈簧剛度變得越來越大時(shí)栋烤，隨著彈性體屬性變得更為突出谒养，剛體模態(tài)屬性將減少。zui后明郭，剛體屬性將消失买窟，彈性體屬性將完全支配模態(tài)振型。
這個(gè)小練習(xí)會(huì)很清楚地表明描述系統(tǒng)模態(tài)非常需要?jiǎng)傮w模塊薯定。
我希望這個(gè)簡單的例子澄清了你可能會(huì)有的錯(cuò)誤概念始绍。如果你有關(guān)于模態(tài)分析的任何其他問題，盡管問我好了话侄。
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亏推，得到了Peter Avitabile教授的書面授權(quán)满葛，Peter Avitabile教授擁有文章全部權(quán)利径簿，北京科尚儀器只為學(xué)習(xí)教育目的而使用它們。如您轉(zhuǎn)載此系列中文翻譯嘀韧，請保留本段的描述信息篇亭。
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)的新途徑译蒂。智能意味著設(shè)備內(nèi)部處理信號曼月。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動(dòng)、可重復(fù)和高精度激勵(lì)柔昼，而沒有雙重打擊哑芹。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)捕透、沖擊力和撞擊之間的延遲時(shí)間聪姿。所有的預(yù)置，如零點(diǎn)或沖擊力搜索乙嘀，都是由錘子自動(dòng)完成的末购。用戶不再需要手動(dòng)調(diào)整。
針對全自動(dòng)沖擊錘的研制虎谢，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題盟榴。
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
對新型沖脈沖錘WaveHitMAX的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，使傳感器信號作為運(yùn)動(dòng)控制單元的主要輸入?yún)?shù)擎场。這樣，脈沖錘的手臂可以向上移動(dòng)到試件的命中點(diǎn)几莽，在那里迅办，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件，手臂的移動(dòng)方向可以反轉(zhuǎn)银觅。
與半自動(dòng)沖擊錘相比礼饱，WaveHitMAX自動(dòng)脈沖錘具有新的功能。內(nèi)部信號處理的優(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)對質(zhì)量保證的影響
? 更改錘頭與測試對象之間的位置究驴，無需重新設(shè)置
WaveHitMAX自動(dòng)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镊绪、輕松地操作。
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)部傳感器評估和過程控制
? 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-配重的組合洒忧。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動(dòng)沖擊測試的智能脈沖錘蝴韭，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！
如果您對WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測試的智能脈沖錘有興趣榄鉴，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(dòng)測量和分析創(chuàng)新產(chǎn)品超過15年。作為應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)促進(jìn)會(huì)（GFai）的100%子公司蛉抓，它始終以行業(yè)為導(dǎo)向和以應(yīng)用為導(dǎo)向庆尘。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學(xué)攝像機(jī)而聞名，用于聲源的定位巷送，可視化和分析驶忌。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)測笑跛、分析和評估聲學(xué)測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案付魔。我們的測量解決方案應(yīng)用于汽車聊品、工業(yè)、空中交通几苍、火車交通和研發(fā)領(lǐng)域的降噪翻屈、錯(cuò)誤檢測和聲音設(shè)計(jì)。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國大陸地區(qū)的代理商伸眶，為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務(wù)。對于WaveHitMAX-全自動(dòng)沖擊測試的智能脈沖錘有興趣或者任何問題惠勒，都?xì)g迎通過電話赚抡、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系爬坑。
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)代理商纠屋，產(chǎn)品包括各類激光器、光電調(diào)制器盾计、光學(xué)測量設(shè)備售担、光學(xué)元件等，涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工署辉、光通訊族铆、生物醫(yī)療、科學(xué)研究哭尝、國防哥攘、量子光學(xué)材鹦、生物顯微逝淹、物聯(lián)傳感、激光制造等桶唐；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝栅葡，培訓(xùn)，硬件開發(fā)尤泽，軟件開發(fā)欣簇，系統(tǒng)集成等服務(wù)坯约。
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)品信息熊咽，或直接來電咨詢4006-888-532。
展示全部
