模態(tài)空間是Peter Avitabile教授發(fā)表的系列模態(tài)解讀文章按咒。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)實驗室的副主任迟隅，以及模態(tài)分析和控制實驗室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化励七、生動而又幽默的語言智袭，在每篇文章中集中介紹試驗模態(tài)分析的一個主題，是非常好的試驗模態(tài)分析的入門文章掠抬。它涉及到了試驗模態(tài)分析的方方面面吼野，是模態(tài)試驗新手的入門材料，學習它有助于理解什么是試驗模態(tài)两波，以及取得高質(zhì)量的模態(tài)參數(shù)瞳步。
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模態(tài)空間系列（五十二）趣味解讀模態(tài)空間--什么是好的MAC值，這樣我就知道模型正確與否了局冰？
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什么是好的MAC值挨约，這樣我就知道模型正確與否了？
我們討論一下這個問題产雹。
嗯烫罩，這是一個問題，需要很多討論洽故。對MAC和其他常用的相關分析工具，很多人常常感到困惑盗誊。為了澄清某些錯誤的看法时甚，有不少問題要討論隘弊。
為了討論起見，我們假定有一個分析模型和試驗數(shù)據(jù)荒适，從MAC（模態(tài)置信準則）和POC（偽正交性檢查）的角度看梨熙，試驗數(shù)據(jù)具有接近于理想的向量相關性；二者都接近于預期的單位矩陣刀诬。但是咽扇，盡管向量相關程度很好，但我們假定頻率相關程度不很好陕壹，并假定對第1階模態(tài)有10%的頻率誤差质欲，而對第2階模態(tài)僅有1%的誤差。那么如此一來糠馆，這種相關性意味著什么嘶伟？
為了幫助這個討論，我們來觀察一個簡單平板的響應又碌，為了講解某些簡單的概念九昧，在之前的多篇模態(tài)空間文章中曾經(jīng)討論過它。圖1展示了由隨機激勵作為輸入激勵引起的平板響應毕匀，以及由這個輸入所引起的輸出隨機響應铸鹰。同時展示了這種輸入-輸出現(xiàn)象的頻域表示。
FRF和脈沖響應不過是加到輸入激勵上的一種濾波器。顯示了FRF凤薛，同時顯示了各個固有頻率上的相應模態(tài)振型姓建。所以我們看得出，頻率和模態(tài)振型對確定系統(tǒng)的響應是非常重要的缤苫。盡管振型正確速兔，但頻率誤差也很重要。
如果頻率值不正確活玲，則響應將改變涣狗，取決于輸入譜如何變化。在這種情況下舒憾，第2階模態(tài)頻率非常精確镀钓，同時輸入譜在第2階模態(tài)附近相當平坦，則輕微的頻率改變只會引起少許的系統(tǒng)響應改變镀迂。
但是對第1階模態(tài)丁溅，頻率有10%的誤差。對這階模態(tài)探遵，在這個頻率范圍內(nèi)輸入頻譜有明顯的改變窟赏。所以與第2階模態(tài)相比妓柜，頻率誤差對這階模態(tài)更為重要。
所以情況就開始變得非常清楚了涯穷，MAC僅僅是向量相關性的一種指示棍掐。但這僅僅確定向量相關與否。它不能提供關于模型是否適合于精確地預測系統(tǒng)響應的任何信息拷况。但向量怎樣影響響應呢作煌？嗯，理解向量對響應影響的好辦法是觀察基本的運動方程赚瘦。
系統(tǒng)的物理響應是
其中粟誓，、蚤告、分別是質(zhì)量努酸、阻尼和剛度矩陣，與之一起的是相應的加速度杜恰、速度和位移获诈，以及施加到系統(tǒng)上的力。模態(tài)空間中心褐，這可以寫成
其中舔涎，對角矩陣是模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)阻尼和模態(tài)剛度逗爹，與之一起的是模態(tài)加速度亡嫌、模態(tài)速度和模態(tài)位移。方程的右側(cè)含有模態(tài)力掘而。注意挟冠，利用模態(tài)向量的轉(zhuǎn)置，這個力被投影到模態(tài)空間袍睡。所以署尤，模態(tài)振型對確定模態(tài)特性以及分配物理作用力到各個模態(tài)振子上是非常重要的揭芍。
如果模態(tài)振型變了来候，則載荷分配和響應也會改變饭聚。所以必須考慮將要如何利用這個模型，更重要的是止潘，需要確定施加什么類型的載荷掺炭，以及對系統(tǒng)的總體性能，什么響應是關鍵凭戴。在寬帶涧狮、性質(zhì)始終不變的隨機激勵條件下，通常其中的一些影響會很小。
現(xiàn)在拿另一個例子繼續(xù)下去勋篓，圖2顯示出一個正弦激勵吧享，驅(qū)動頻率含有多個諧波分量。注意譬嚣，驅(qū)動頻率并沒有位于系統(tǒng)的某一階共振頻率上。但是如果模型頻率錯了钞它，又會怎樣呢拜银？另外，實際上激勵與第1階模態(tài)一樣遭垛，會如何尼桶？則跟預測的相比，會有更多的響應锯仪。
并且泵督，在另一方面，如果模型中第2階模態(tài)頻率錯了的話庶喜，會怎樣呢小腊？注意到諧波驅(qū)動頻率與系統(tǒng)的第2階模態(tài)相同【每撸可以預料響應是錯的秩冈。
那么，我們必須開始考慮MAC值關于整體模型和這個模型的響應表示什么斥扛？MAC（和POC）幫助我們確定振型是怎樣的準確入问。但同時也要考慮頻響相關性以及激勵函數(shù)。
則進行相關分析時稀颁，得到好的相關性是非常重要的芬失。但那到底是什么意思？需要評估預計的全部設計載荷所引起的模型響應匾灶。則有人需要確定模型中可以存在什么樣的變化幅度棱烂，以及它對于計算的響應有什么影響。那樣粘昨，只有那樣垢啼，要有人規(guī)定模型中可以接受的變化幅度，我才能確定頻率和向量可以變化的多大张肾。
我們需要認識到芭析，沒有一個模型是wan美的。每個模型都會有誤差吞瞪。并且設計載荷同樣也會有些誤差（如果考慮實際的載荷條件）馁启。所以在我們能夠規(guī)定可以接受的相關程度水平之前，有人需要規(guī)定就總體系統(tǒng)級響應而言，什么是可以接受的惯疙。如果這個不完成翠勉，則頻率相關程度的規(guī)定水平和MAC/POC的相關分析就沒有意義。如果隨意性地選它們霉颠，則對模型預測可能是怎樣的準確对碌，它們可能真的不是好的總體指示因子。
某些應用中蒿偎，如果載荷對信號頻率非常敏感的話朽们，可能會有非常嚴格的要求，要求第1诉位、2階模態(tài)必須具有非常精確的頻率相關程度和振型相關程度骑脱。在包含旋轉(zhuǎn)設備的應用中，情況就是這樣苍糠，在那里叁丧，特定的工作速度對于系統(tǒng)總體響應非常關鍵。某些情況下岳瞭，頻率精度高可能更為關鍵拥娄，而對于模態(tài)振型的相關程度有不太嚴格的要求。但另一些應用中寝优，其中輸入是一致寬帶激勵条舔，則頻率相關程度可能不太關鍵，而振型相關程度更重要乏矾。
不能簡單地確定一個死的相關程度指標孟抗。簡單的事實是，相關程度和可以接受的水平需要經(jīng)由對被討論系統(tǒng)的詳細分析而確定钻心。沒有這種重要的評量凄硼，相關程度就沒有任何現(xiàn)實針對性。
當然捷沸，建立的模型滿足一些基本的相關程度水平也是好的摊沉。但是，如果這些一般的相關程度水平得以滿足痒给，也并不表示模型一定會產(chǎn)生準確的結果说墨，
我希望這個簡短的討論已經(jīng)解釋清楚了相關過程以及為什么必須要在建立起跟系統(tǒng)響應關系的條件下，才可以使用取得的特定相關值苍柏。如果你有關于模態(tài)分析的任何其他問題尼斧，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，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缚柏。智能意味著設備內(nèi)部處理信號苹熏。模態(tài)錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動、可重復和高精度激勵船惨，而沒有雙重打擊柜裸。用戶可以根據(jù)不同的阻尼/延遲時間，設置撞擊次數(shù)粱锐、沖擊力和撞擊之間的延遲時間。所有的預置扛邑，如零點或沖擊力搜索怜浅，都是由錘子自動完成的。用戶不再需要手動調(diào)整蔬崩。
針對全自動沖擊錘的研制恶座，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。
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)設計進行了改進沥阳，使傳感器信號作為運動控制單元的主要輸入?yún)?shù)跨琳。這樣，脈沖錘的手臂可以向上移動到試件的命中點桐罕，在那里脉让，通過力傳感器信號中的特征變化檢測到接觸事件，手臂的移動方向可以反轉(zhuǎn)功炮。
與半自動沖擊錘相比溅潜，WaveHitMAX自動脈沖錘具有新的功能。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薪伏，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滚澜、輕松地操作。
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-配重的組合嫁怀。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用于全自動沖擊測試的智能脈沖錘设捐，在全新的AI智能脈沖領域?qū)崿F(xiàn)真正意義上的全自動智能脈沖錘！
如果您對WaveHitMAX-全自動沖擊測試的智能脈沖錘有興趣塘淑，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年萝招。作為應用計算機科學促進會（GFai）的100%子公司，它始終以行業(yè)為導向和以應用為導向朴爬。
Gfai tech以模塊化和靈活的聲學攝像機而聞名即寒，用于聲源的定位，可視化和分析。如今母赵，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)測逸爵、分析和評估聲學測量數(shù)據(jù)的完整軟件解決方案。我們的測量解決方案應用于汽車凹嘲、工業(yè)师倔、空中交通、火車交通和研發(fā)領域的降噪周蹭、錯誤檢測和聲音設計趋艘。
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凶朗。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瓷胧，都歡迎通過電話、電子郵件或者微信與我們聯(lián)系棚愤。
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上海昊量光電設備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商搓萧，產(chǎn)品包括各類激光器、光電調(diào)制器宛畦、光學測量設備瘸洛、光學元件等，涉及應用涵蓋了材料加工次和、光通訊反肋、生物醫(yī)療、科學研究踏施、國防石蔗、量子光學、生物顯微读规、物聯(lián)傳感抓督、激光制造等；可為客戶提供完整的設備安裝束亏，培訓铃在，硬件開發(fā)，軟件開發(fā)碍遍，系統(tǒng)集成等服務定铜。
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