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新手请教试验模态的问题

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发表于 2014-5-9 15:04 | 显示全部楼层 |阅读模式

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从试验模态的一些资料看到,试验模态的实质就是要测试得出频响函数矩阵的至少一行或者一列,但是我在移动力锤的模态测试中,被测结构有些地方是不能敲到的,那这样就不能得到结构频响函数矩阵的完整的一行,请问,这咋办好???
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发表于 2014-5-9 16:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 westrongmc 于 2014-5-9 16:32 编辑

可能有两种办法:

1. 不管它,如果在结构上需要显示这个点,那么可以由相邻的点线性合成这个点。
    一般的软件都具有这种功能。只为显示之用。

2. 利用互易性原理 Hij=Hji,也就是将敲击位置和加速度计位置互换。
    但要承担试验重新布置所带来的数据不一致性问题的风险。

关于试验模态分析的入门知识,如有需要,
可以参考我们KSI科尚仪器公司翻译的Peter Avitabile教授的模态空间系列文章,链接如下:

http://www.chinaksi.com/resources/library/modal-space/chinese-translation



发表于 2014-5-9 20:29 来自手机 | 显示全部楼层
用其他的点代替,但要注意关系,如两个点问题,方向问题等

来自:Android客户端

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www.91xs.cc/book/4/ 莽荒纪  发表于 2014-7-1 14:36
 楼主| 发表于 2014-5-10 23:31 | 显示全部楼层
westrongmc 发表于 2014-5-9 16:17
可能有两种办法:

1. 不管它,如果在结构上需要显示这个点,那么可以由相邻的点线性合成这个点。

哦,那如果不敲那些点,对后面的模态参数计算有没有影响啊?
 楼主| 发表于 2014-5-10 23:32 | 显示全部楼层
westrongmc 发表于 2014-5-9 16:17
可能有两种办法:

1. 不管它,如果在结构上需要显示这个点,那么可以由相邻的点线性合成这个点。

哦,那如果不敲那些点,对后面的模态参数计算有没有影响啊?
发表于 2014-5-11 01:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 westrongmc 于 2014-5-11 01:36 编辑
aqiang 发表于 2014-5-10 23:32
哦,那如果不敲那些点,对后面的模态参数计算有没有影响啊?

实际上,这牵涉到在结构上如何布置测点。这个问题不太好给一个确定的答案,要具体问题具体分析。
1. 如果不测这些点,是否会产生振型空间混叠。
    也就是,如果这些点没有测试,有些阶的模态振型无法区分了;

2. 如果没有振型混叠的问题,只是为了在线框结构上显示这个点,在振型动画的时候,看上去光顺些,
    可以由已测的相邻点线性合成出没测的这个点。

3. 另外有时为了省事,在结构做刚性假设的条件下,可以根据其他点推算出另外的点。

4. 建议看一下Peter Avitabile教授模态空间的一篇文章:
    2000年6月 进行模态试验时,多少测点才够用?  
    http://www.chinaksi.com/resources/library/modal-space/chinese-translation/how-many-points-are-enough-when-running-a-modal-test



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  发表于 2014-6-25 13:09
发表于 2014-5-16 19:33 | 显示全部楼层
请问你是因为仪器通道不够而采取移动力锤法吗?通常是采用移动传感器法,在所有测点布置传感器,敲击一个点就可以了!快捷方便。
 楼主| 发表于 2014-5-19 20:27 | 显示全部楼层
ssmallbird 发表于 2014-5-16 19:33
请问你是因为仪器通道不够而采取移动力锤法吗?通常是采用移动传感器法,在所有测点布置传感器,敲击一个点 ...

是的,仪器只有4通道,所以采用移动力锤了。
 楼主| 发表于 2014-6-4 11:04 | 显示全部楼层
westrongmc 发表于 2014-5-11 01:33
实际上,这牵涉到在结构上如何布置测点。这个问题不太好给一个确定的答案,要具体问题具体分析。
1. 如 ...

    你好,我在实际测试中,想用两个传感器作参照,移动力锤来做如图结构的实验模态,它有些位置的点是无法敲的,如果我不用交换力锤和传感器的位置来测试,在软件中就只能用插值的方式来计算这些点的响应,但这是在做动画的时候才用的。问题是在参数拟合的阶段,我如果选择多参照的拟合方法来计算模态参数,软件就会报错说“测量数据不能组成一个方阵“,大概意思就是由于有些位置点没有测量数据,所以软件不能用多参照的算法计算。请问:如果用多参照算法来计算,一定要全部点都要测试吗?这种问题有什么解决方法呢?
3.bmp

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是否是将两个传感器固定在结构上,而将力锤逐点移动锤击?如果是这样的话, 有个专门的名称 多参考点锤击技术MRIT(Multiple Reference Impact Technique)。 建议看一下下面的这篇文章: Peter Avitabile教授 模  详情 回复 发表于 2014-6-5 14:10
发表于 2014-6-5 14:10 | 显示全部楼层
aqiang 发表于 2014-6-4 11:04
你好,我在实际测试中,想用两个传感器作参照,移动力锤来做如图结构的实验模态,它有些位置的点是无 ...
是否是将两个传感器固定在结构上,而将力锤逐点移动锤击?如果是这样的话,
有个专门的名称 多参考点锤击技术MRIT(Multiple Reference Impact Technique)

建议看一下下面的这篇文章:
Peter Avitabile教授 模态空间系列文章
2006年12月 什么是MRIT?对锤击试验我听到有人谈论它。
http://www.chinaksi.com/resources/library/modal-space/chinese-translation/54-mspace-dec06-what-is-mrit-i-hear-people-talk-about-it-for-impact-testing

如果这种情况,应该没有问题。

不知用的是什么软件?我怀疑是软件设置上的原因。

另外,建议看一下,下面的这2篇文章:
1. 2004年04月 做模态试验,需要将传感器安装在X,Y和Z三个方向吗?
    http://www.chinaksi.com/resources/library/modal-space/chinese-translation/38-mspace-apr04-do-i-need-to-have-an-accelerometer-mounted-in-the-x-y-and-z-direction-to-do-a-modal-test
2. 1998年08月 模态测试移动力锤还是移动加速度计有差别吗?
    http://www.chinaksi.com/resources/library/modal-space/chinese-translation/difference-between-a-roving-hammer-and-roving-accelerometer-modal-test

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 楼主| 发表于 2014-6-5 21:49 | 显示全部楼层
westrongmc 发表于 2014-6-5 14:10
是否是将两个传感器固定在结构上,而将力锤逐点移动锤击?如果是这样的话,
有个专门的名称 多参考点锤击 ...

    谢谢你的文章!回到测试中,我是移动力锤,固定传感器的。对于MRIT技术,最近我也在学习相关知识。对于图示的龙门结构,我是想得X, Y, Z 3个方向的振型,所以就分别敲3个方向,并且也只采那个方向的响应,而且在分别采集X, Y, Z 方向的响应时,都用2个传感器,一个参照点在龙门结构,另一个参照点在底座上(示意图没画出),这算是用MRIT技术了。方法有些笨,因为是在摸索中。其中有些点敲不了,所以没有数据,最后把全部数据导入模态软件中进行参数计算时(用的是mescope),如果选择多参照的拟合方法,软件就会报错了。。。这是由于软件的设置问题吗?

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抱歉,没看懂“我是想得X, Y, Z 3个方向的振型,所以就分别敲3个方向, 并且也只采那个方向的响应,而且在分别采集X, Y, Z 方向的响应时,。。。”是什么意思。 你把所测的频响FRFs,按照下面的频响矩阵的形式,  详情 回复 发表于 2014-6-6 10:17
发表于 2014-6-6 10:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 westrongmc 于 2014-6-6 10:23 编辑
aqiang 发表于 2014-6-5 21:49
谢谢你的文章!回到测试中,我是移动力锤,固定传感器的。对于MRIT技术,最近我也在学习相关知识。对 ...

抱歉,没看懂“我是想得X, Y, Z 3个方向的振型,所以就分别敲3个方向,
并且也只采那个方向的响应,而且在分别采集X, Y, Z 方向的响应时,。。。”是什么意思。

你把所测的频响FRFs,按照下面的频响矩阵的形式,自行填入频响FRFs矩阵,看一下是否缺少相应的点?

KSI科尚仪器 - FRFs矩阵形式

KSI科尚仪器 - FRFs矩阵形式

按照互易性原理,把你的试验,想像成有两个激振器布置在那两个固定不动的加速度的位置,
而把你漫游的各个敲击点,看成是加速度计在测量响应。试试看,能否更容易理解些。

另外,这个结构是一个箱形结构吗?
可以进行要做简化,例如在侧面上,主要的振动响应是面的法向运动,而面内的运动很微弱。
因此测试时,没有必要,每个点都按照三个方向激励,并且也极不容易实现吧?

把你想要的测点,在图上标识一下。这样更容易给出建议。

 楼主| 发表于 2014-6-6 22:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 aqiang 于 2014-6-6 22:55 编辑
westrongmc 发表于 2014-6-6 10:17
抱歉,没看懂“我是想得X, Y, Z 3个方向的振型,所以就分别敲3个方向,
并且也只采那个方向的响应,而且 ...

    不好意思!没表达清楚,我的方法是把模态软件中的结构的所有点在X, Y, Z 3个方向都敲,并且是敲X方向,用2个单向传感器采集X方向的响应,其他的2个方向也类似。我觉得要全部点都敲到,才能组成FRF矩阵的完整一行,但是结构中,有些点是敲不到的,这与计算FRF不就矛盾了吗?(稍后我再把图贴上来)
11.jpg

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1. 请理解我前面建议读的两篇文章。 2. MRIT中,参考点包含了位置以及方位信息。从你的描述来看,参考点的位置没有变,但方位变了,这是不对的。 不要改变方位,固定好后,不要在测试过程中,再去移动它或者  详情 回复 发表于 2014-6-7 09:54
发表于 2014-6-7 09:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 westrongmc 于 2014-6-7 12:15 编辑
aqiang 发表于 2014-6-6 22:17
不好意思!没表达清楚,我的方法是把模态软件中的结构的所有点在X, Y, Z 3个方向都敲,并且是敲X方向 ...

1. 请理解我前面建议读的两篇文章。

2. MRIT中,参考点包含了位置以及方位信息。从你的描述来看,参考点的位置没有变,但方位变了,这是不对的。
    不要改变方位,固定好后,不要在测试过程中,再去移动它或者改变方位了。

3. 没有必要在所有的点敲击三个方向。按照结构刚性假设,敲击一个位置的某个方向后,
    其他位置的这个方向的信息,可以直接复制过去或者有些未测的点,可以有其他的点线性合成而来。
    例如ME‘scope模态软件里可以设定结点按照 interpolated 的方式,可以定义它的animation equation。

KSI-MEscope未测的点插值显示

KSI-MEscope未测的点插值显示
   例如,N-Modal模态软件里面,这种插值的功能,称为约束方程 constrain equation

KSI-N-Modal约束方程

KSI-N-Modal约束方程


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 楼主| 发表于 2014-6-7 14:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 aqiang 于 2014-6-7 14:17 编辑
westrongmc 发表于 2014-6-7 09:54
1. 请理解我前面建议读的两篇文章。

2. MRIT中,参考点包含了位置以及方位信息。从你的描述来看,参考 ...

       由于我测试的是箱体结构,我从论坛的一些帖子中看到:“与激励方向垂直的模态有可能激发不出来”,所以我的“REF DOF”实际是有6个:“1X, 1Y, 1Z 和2X, 2Y, 2Z”。并且我用的是单轴向传感器,所以换了方向敲时,2个传感器也跟着换方向,相当于我做了3组测试。另外,对于这种箱体结构,用4通道分析仪采集的话,移动力锤和移动传感器这两种方法有优劣之分吗?
        在定义animation equation时,没敲的点可以插值得到变形情况;但是在curve fit时,用Multy Ref也可以计算吗?它不是需要一个完整的FRF矩阵吗(我在Mescope里好像是算不了)?

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按照你做的方式是有问题的。 把你的测点按照我之前的回复,把它放到FRFs矩阵中,就知道它是不完整的。 你做个简单的,在结构上划分网格,网格结点作为测点位置,多大网格密度自己定吧。1. 两个加速度计不要换方  详情 回复 发表于 2014-6-7 19:20
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