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楼主: ljy345

模态实验中单方向激励在理论上能不能测出结构的全部模态?

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发表于 2012-4-11 22:24 | 显示全部楼层
个人有过这方面的实验经验,单方面的激励的模态实验,如果激励点选择的合适,能够激得起其他两个方向的振动,只不过是振动的幅值较小而已。频率值还是对的上的。
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发表于 2012-4-12 09:01 | 显示全部楼层
激振点布置合理,单个方向激励,移动传感器,可定可以激发出其他两个垂直方向的模态;至于能不能激发结构的全部模态,好像基本不可能。
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发表于 2012-4-16 21:34 | 显示全部楼层
模态坐标里的自由度和通常意义上的坐标是不一样的,需要加以区分。
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发表于 2012-4-19 08:45 | 显示全部楼层
理论上讲不能,但是值得研究。
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发表于 2012-4-19 19:51 | 显示全部楼层
理论上不能,主要有两个原因可以导致上述问题:
(1)你激振力的方向与你理论上的方向不一致;
(2)结构耦合;
一个激振力能激出多少个模态能?
关于这个问题,用一个简单的三维模型的来说明下,你可以想象出一个三维模型的所有模态振型,那么在各个模态振型中肯定有不动的点,那么你在哪个点上激振,则得到不到该振型,反之,都可以得到振型,只是强弱问题。

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  发表于 2014-3-7 10:44

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发表于 2012-4-30 19:15 | 显示全部楼层
第一个:比如就是一个单自由度的K-M谐振子,我们在分析时说的单自由度假设就是X方向,那么只在X方向加激励时,与X垂直的的Y方向是没有响应的。测试时也就测不到,模态是固有特性,但测试时必须要把它激励起来才有得测。
第二个:比如是连续体,就说是一块立方体形转头吧,在一个方向(X)加激励时,其正交方向Y与Z是有响应的(一般很小),可以说是一种耦合,单纯从弹性力学来说,弹性体在一个方向受力变形后其正交向是有变形的

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发表于 2012-5-5 15:33 | 显示全部楼层
实验做出来和理论差别还是有的啊
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发表于 2012-7-30 10:01 | 显示全部楼层
对于线性系统,垂直激励方向的能量为0,是不可能出现振动的,之所以出现这种现象个人觉得存在以下几个方面:
1 最有可能的是激励方向有偏差,要验证这一点,可以讲激励放大或者缩小,看看响应是否会出现同倍数的变化
2 系统出现了非线性,不能再用线性系统的方法去预测,比如激励过大,另外约束处通常也会引入非线性。

看到前面的有帖子说模态与,激励,边界无关,估计是为了强调模态存在的客观性,但是显然模态与边界条件是相关的,
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发表于 2012-8-3 14:26 | 显示全部楼层
回复 15 # sees 的帖子

不能同意模态与边界条件无关的说法。边界条件对模态试验的结果影响非常大。
另外,不同意你说的“假定一个结构两个点,XYZ三方向,共六个DOF,要做分析,需要1*6或者6*1个FRF,如果只激励一个方向,那明显只有3*1的结果”,一个方向激励,测量6个自由度的响应,得到的FRF肯定是6个,怎么会是3个呢?但是,我表示同意你说的实际操作不可能有绝对垂直的激励,其它两个方向会受到激励在这两个方向的分量。
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发表于 2012-8-6 13:01 | 显示全部楼层
回复 39 # Spire 的帖子

对的,是有六个FRF,所以理论上是可以得到全部的模态结果。

理论上讲,边界条件时不影响结构模态的。举例说明:单自由度系统,知道了M,C,K,是不是模态就定了,那边界条件体现在哪里?

实际上,边界条件影响结构模态,是应为其影响了结构本身的参数,就是改变了结构。所以模态结果会影响。
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发表于 2012-8-8 21:41 | 显示全部楼层
可以检测到垂直方向的模态,但有可能不完整,漏掉某些模态,原因如下:
1、激励不可能做到完全垂直,在其它方向有力分量;
2、传感器有横向灵敏度,可以检测到垂直方向的振动;
如果想要做多个方向的模态,最好用多方向激励的MIMO,这样,FRF中各方向的峰值才比较明显。
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 楼主| 发表于 2012-8-8 23:19 | 显示全部楼层
回复 41 # liufengsjzri 的帖子

非常感谢你的回复,原因1我承认是存在的,但原因2我不能理解,你说的传感器有横向灵敏度,是不是意思是说即使垂直方向没有振动,在垂直方向上仍然能测出振动,但是你测出的振动 并不是垂向真正地振动(可以认为是干扰信号),应该来说这个信号对于分析垂直方向的模态没有任何。
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 楼主| 发表于 2012-8-8 23:32 | 显示全部楼层
回复 41 # liufengsjzri 的帖子

不好意思,时间长了,忘了而且刚才也没有看我自己提的问题,你的回答我理解了,其中的原因1是解释了为什么可以检测到垂直方向的模态,原因2是解释了垂直方向振动比较大的原因。
其实我更关心的是,如果激励方向是完全垂直于某一阶模态的方向,这样的激励是否可以把这阶模态的振动给激励出来,如果可以,为什么?  
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发表于 2012-8-10 12:32 | 显示全部楼层
其实前面好些人都回答了你的这个问题,由于结构耦合,X方向的振动位移和加速度可能激发y方向的振动。(y方向振动的大小要具体问题具体分析了,不同的结构可能有不同的结果)
你可以从身边的好多实际 例子看到这些现象。
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发表于 2012-9-17 17:13 | 显示全部楼层
整体来讲,是应该这样的,考虑有限元单元的划分,尽管外力是大一方向的,但是并不能保证每一个单元的手里都是激振力的方向,因此相应也就体现在了三个方面了
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