模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章努释。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,以及模態(tài)分析和控制實驗室的主任咬摇。Peter Avitabile教授以略帶口語化伐蒂、生動而又幽默的語言,在每篇文章中集中介紹試驗模態(tài)分析的一個主題肛鹏,是非常好的試驗模態(tài)分析的入門文章逸邦。它涉及到了試驗模態(tài)分析的方方面面,是模態(tài)試驗新手的入門材料在扰,學習它有助于理解什么是試驗模態(tài)缕减,以及取得高質量的模態(tài)參數(shù)。
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模態(tài)空間系列(四十二)趣味解讀模態(tài)空間--對測試進行了很好的設置,還有理由觀察每個頻響的時域和頻域結果嗎娜汁?
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一旦我對測試進行了很好的設置缕允,還是否有理由觀察每個頻響的時域和頻域結果融虽?
我們討論一下這個問題。
這個問題引出了一個非常重要的話題灼芭。一旦建立試驗并且加以小心地保證測量結果良好,你還是總該監(jiān)視在系統(tǒng)上所測的全部測量結果般又。這是必須的彼绷!
我見過有人僅對一個測點非常小心地測量沖擊力和響應,測量輸入譜茴迁,頻響和相干寄悯,接下來在剩余試驗部分對所有測點就不加監(jiān)視。普遍的看法是堕义,一旦測得驅動點測量結果猜旬,核查了力譜并且相干可以接受,那么應該繼續(xù)試驗倦卖,沒什么大困難了洒擦。問題是,僅僅因為一個點看上去非常好怕膛,并不一定意味著所有的點都將測的一樣好熟嫩。我見過很多試驗,其中在結構不同部分測得的結果具有很不一樣的測量特性褐捻,超出預料掸茅。
所以我們從一個非常典型的測量情形開始,來驗明試驗過程中如果不關注每個測量結果柠逞,可能會發(fā)生什么錯誤昧狮。利用實驗室內的一個支架來采集一些測量結果。顯然板壮,應該檢查某些測點的時域和頻域數(shù)據逗鸣。通常,也許采集驅動點測量結果作為起始點个束。對所考慮的結構慕购,利用沖擊激勵,時域輸入力和時域響應如圖1所示茬底。在采樣時段的尾部響應看上去幾乎衰減至零沪悲,也許應該用一個小的指數(shù)阻尼窗來減少可能發(fā)生的輕微程度的泄漏。
圖1 – 強迫激勵和加速度計響應
接下來檢查輸入力譜以保證在感興趣的頻率范圍內足夠的力施加到系統(tǒng)上殿如;通常這個輸入譜應該相當平坦贡珊,在希望的頻率范圍內有大約10到15,也許30dB的滾降涉馁。(注意我說“希望的”頻率范圍门岔,它可能不是測量的整個頻譜。)檢查相干來確保測得的輸入力和輸出響應之間具有相當不錯的因果關系烤送,來保證測得了一個良好的測量結果寒随。另外,當然了帮坚,檢查測量結果中指示系統(tǒng)模態(tài)的頻響的各個峰妻往。這如圖2所示,這個測量結果看起來非常好试和。除了頻響的幅頻之外讯泣,同時檢查頻響的復數(shù)部分也是個好主意。
圖2 – 頻響阅悍,輸入力譜好渠,相干
應該檢查頻響的實部和虛部來保證測量結果看起來跟預料的一樣。圖3顯示了這樣一個很好的圖形节视。
圖3 – 頻響的實部/虛部 – 驅動點測量結果 圖4 – 頻響的實部/虛部 – 跨點測量結果
但是拳锚,提出一個警告。很多時候人們在測量開始的時候只看驅動點測量結果肴茄。盡管這是系統(tǒng)的一個非常關鍵的測量結果晌畅,特別是考慮模態(tài)振型歸一,它并非所有時候都是觀察的很好測量結果寡痰。例如抗楔,頻響虛部的各個峰總是有相同的相位關系。但是如果兩階模態(tài)相互之間非常密集拦坠,那么有時候非常難以確定數(shù)據中到底有多少階模態(tài)连躏。很多時候,zui好檢查某個跨點測量結果贞滨,如圖4所示入热。注意頻響虛部所有的峰并不具有相同的相位關系。在確定密集模態(tài)的各個峰上這非常有用晓铆,并且在初期試驗設置時都應該測量勺良。那么一旦這個做了之后,還真的有必要連續(xù)地監(jiān)視所有測量位置的時域和頻域數(shù)據嗎骄噪?圖5所示的測量結果有助于說明為何有必要持續(xù)監(jiān)視尚困。
圖5 – 頻響,輸入力譜链蕊,相干
如果僅僅測量頻響和相干事甜,那么會丟失掉一部分事實谬泌。只有頻響和相干,可以看出測量結果是糟糕的逻谦,或許歸咎于非線性掌实,噪聲,復雜阻尼以及其他一些眾可以影響數(shù)據的所周知的問題邦马。但是這個測量結果的真兇不是上述中的任何一個贱鼻。輸入譜,對所有其他測量結果相當平坦滋将,跟前面的測量結果比具有非常不一樣的力譜忱嘹。對于這個特定的結構,敲擊在某些位置耕渴,結構的局部動柔度具有極大的變化,并且保持非常一致的輸入譜是非常困難的齿兔。它就是這個結構的一個“巧合”橱脸,但在任何結構上都會發(fā)生。所以如果在試驗過程中你不打算檢查每個測量結果分苇,請保證存儲每個測點的測量結果 – 并且確保包含測量結果的所有部分添诉,不僅僅是頻響和相干。因為從這個例子你可以看出來医寿,輸入譜具有非常重要的信息栏赴,它對解釋圖5中的測量結果非常關鍵。
我希望我已經闡明了進行試驗的不同方面和需要處理的可能問題靖秩。如果你有關于模態(tài)分析的任何其他問題须眷,盡管問我好了。
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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)激勵职辅,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棒呛。智能意味著設備內部處理信號。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動域携、可重復和高精度激勵簇秒,而沒有雙重打擊。用戶可以根據不同的阻尼/延遲時間涵亏,設置撞擊次數(shù)宰睡、沖擊力和撞擊之間的延遲時間蒲凶。所有的預置,如零點或沖擊力搜索拆内,都是由錘子自動完成的旋圆。用戶不再需要手動調整。
針對全自動沖擊錘的研制麸恍,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灵巧。
圖1. 用于脈沖錘內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,使傳感器信號作為運動控制單元的主要輸入參數(shù)抹沪。這樣刻肄,脈沖錘的手臂可以向上移動到試件的命中點,在那里融欧,通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件敏弃,手臂的移動方向可以反轉。
與半自動沖擊錘相比噪馏,WaveHitMAX自動脈沖錘具有新的功能麦到。內部信號處理的優(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,無需重新設置
WaveHitMAX自動模態(tài)力錘可以通過以太網在Windows設備(PC或平板電腦)上通過包含的軟件快速欠肾、輕松地操作瓶颠。
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)
? 內部傳感器評估和過程控制
? 自動搜索和調整沖擊力
? 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。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動沖擊測試的智能脈沖錘刺桃,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粹淋!
如果您對WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣,請訪問上海昊量光電的官方網頁:
http://www.wjjzl.com/details-1495.html
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Gfai tech以模塊化和靈活的聲學攝像機而聞名葛碧,用于聲源的定位谴轮,可視化和分析。如今吹埠,該產品組合還包括實驗模態(tài)分析的創(chuàng)新以及用于監(jiān)測第步、分析和評估聲學測量數(shù)據的完整軟件解決方案。我們的測量解決方案應用于汽車缘琅、工業(yè)粘都、空中交通、火車交通和研發(fā)領域的降噪刷袍、錯誤檢測和聲音設計翩隧。
上海昊量光電作為gfai tech公司在中國大陸地區(qū)的代理商,為您提供專業(yè)的選型以及技術服務呻纹。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堆生,都歡迎通過電話专缠、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系。
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