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实验模态分析简介及其基本的试验流程

2016-09-16 声振之家


实验模态分析主要是通过模态实验,测量系统的振动响应信号或同时测量系统的激励信号、响应信号,从测量到的信号中,识别描述系统动力特征的有关参数。


识别的主要内容有以下两种:


(1) 物理参数识别,包括质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵;


(2) 模态参数识别,包括固有频率、衰减系数、模态矢量、模态刚度和模态阻

尼。


模态分析系统一般由以下三都分组成:


(1) 激振系统:使得系统产生稳态、瞬态或随机振动。


(2) 测量系统:用传感器测量实验对象的各主要部位上的位移、速度或加速度振动信号,然后将这些信号与激振信号一起记录到磁带记录仪或硬盘上。


(3) 分析系统:将记录在磁带或硬盘上的激励信号和响应信号经过模数转换,采样输入到数字式分析仪或计算机中,用硬件或软件系统识别振动系统的模态参数。


由于在做模态实验时,只需要测得传递函数的一行或一列就可以获得全部模态信息,因此,若固定在一点测量振动响应信号,而不断改变激励信号的作用点,这样就测量出了传递函数的一行;若固定在一点进行激励,而在不同点进行振动响应信号测量,即不断改变振动响应信号的测试点,这样就测量出了传递函数的一列。


测量的基本步骤如下:


(1) 确定实验模型,将实验结构支撑起来(边界条件的确定)。


(2) 模态实验,利用锤击法、激振器法等方法激励实验结构,并记录原点及各测点的激励、响应时间历程。


(3) 对各测点的时间历程的记录数据进行数字处理,利用相关理论及FFT求出各测点的传递函数,并组成传递函数矩阵。


(4) 利用多自由度系统的模态参数识别方法进行参数识别。


(5) 进行动画显示。


模态实验流程图

本文相关内容整理编辑自孙利民撰写的《振动测试技术 》。

关联阅读:
A模态空间(我们自己的小世界)系列文章完整索引
B什么是模态分析?为什么要进行模态分析?
C关于模态分析的基础知识总结,温故而知新
D浅析模态分析与谐响应分析之间的区别联系



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