请教锤击法到底是基于脉冲函数还是半正弦波？

sovereign

学习了  很不错  

hcharlie

TestGuru 发表于 2016-6-12 10:36
赞同13楼的说法。要仔细研究这个现象，频谱不可避免，锤的选择跟其所能激励的频谱息息相关。摘录B&K的锤设 ...

你给的资料都拜读了，谢谢。
看到了很多漂亮的频谱图，这些都是对于锤子本身的。没有画出试验对象，也就是试验件的响应图。
按照冲击问题应该画冲击谱图。对于这里的具体问题应该画“速度冲击谱”，显然图上的最大速度也就是时域响应的初速度了。我初步研究过，试验件响应的速度冲击谱图在低频段呈现平直，而到高频呈线性下降趋势。
这就回到我前面阐述的动量和冲量提法上面了。
这就叫殊途同归。

Agoni

好贴  感谢   学习了

boy8106

TestGuru 发表于 2016-6-11 23:44
单位冲激是在一个无限短的时间内幅度无限大，其余时间幅度为零，但其对时间积分是有限值，频谱则是水平的一 ...

嗯，标题的问题概念已经清楚了，然后最近几天的了解，也能明白你说的后边这些的含义了，哈哈哈没白费辛苦学。然后“时间过短有可能总能量不够”  我倒是没考虑这个问题，因为我想能量嘛敲的时候多使劲就好了

boy8106

旧言虐心 发表于 2016-6-12 08:54
楼主学习态度真棒  赞一个

毕竟这个是我以后毕业论文应该要囊括的试验之一嘛..

旧言虐心

boy8106 发表于 2016-6-13 12:15
毕竟这个是我以后毕业论文应该要囊括的试验之一嘛..

你们主要做什么试验？？？“锤击”是怎么实现的？？手动？？

boy8106

TestGuru 发表于 2016-6-12 10:36
赞同13楼的说法。要仔细研究这个现象，频谱不可避免，锤的选择跟其所能激励的频谱息息相关。摘录B&K的锤设 ...

感谢参考文献，英语呜呜呜...

到现在，最根本的问题是，为什么冲击荷载的宽频特点才能激发结构各阶响应？
我现在是这么个想法，其实不比纠结这点，原因如下：
1不管什么荷载，其实就是为了让结构有了初始条件，进而发生自由振动，通过分析瞬态反应，我们就可以获得结构相关动力特性。只不过，恰好，对于刚度较大的结构自由振动，初始条件中最容易实现的就是初速度，而初速度的获取方式，就是冲击荷载。
2冲击荷载，在时域概念上，就那一下，但是频域上，经过傅立叶变换，他就是个宽频，所以，所谓的宽频不是规定要宽频，不是说宽频中的各个频率对应着结构的某些反应，而是经过傅立叶变换发现是宽频的特点，只不过，可能针对宽不宽，相关学者做了一定的研究，认为宽不宽还是有一定的影响。我猜，简单说，其实频域越宽，代表时域越窄，越接近只有初速度没有初位移初加速度的初始条件，相反呢，可能就会有一定的初位移初加速度，这样呢，不符合我们一开始的初衷。
3其实关于单位冲击荷载，经过傅立叶变换，变成无限宽频谱，这点主观上我还不是很能理解接受，因为它不像光谱合成太阳光那样直观。主要是傅立叶变换也没有具体学过，所以我觉得这块可能也是造成一开始，纠结于“宽频”的原因所在。

@hcharlie  不知道这里边艾特能提醒么，麻烦你也来看一下，评价下我的看法怎么样


再读一遍的时候，又发现可以细化这个最根本问题：
（接第一条）当结构有了初始条件，发生自由振动时，这个自由振动本身就是结构各阶模态的组合，但可能高阶模态并不能显现或很微弱，所以其实根本问题就是，为什么高阶模态出不来？是因为初速度的值小了？还是说，像我之前5楼说得那样，初速度并不是一个简单的标量，还包含频率信息？其实这个也是@hcharlie 你说的“就能激起模态的初始速度V” 这句话的细化问题

boy8106

旧言虐心 发表于 2016-6-13 12:31
你们主要做什么试验？？？“锤击”是怎么实现的？？手动？？

我是土木工程专业研究生，结构抗震及振动控制方向，主要做拟静力、拟动力、模态这三方面试验，然后模态试验用的LMS公司的一套设备，就是个小锤，敲一敲，听老师说，如果对建筑结构做原型试验，那个锤子可就大了，好像是要一个人还是两三个人抱起来抡哈哈哈

boy8106

hcharlie 发表于 2016-6-12 19:06
你给的资料都拜读了，谢谢。
看到了很多漂亮的频谱图，这些都是对于锤子本身的。没有画出试验对象，也就 ...

“试验件响应的速度冲击谱图在低频段呈现平直，而到高频呈线性下降趋势” ，如图所示：

图1 使用不同刚度锤帽测得的时程及力谱
PS：为什么直接显示是黑背景...点开看是白的。png格式，我自己从书上扣下来的

然后，“殊途同归”我咋没看出来，哎，修为不够啊，不能get到点....

think2015

boy8106 发表于 2016-6-13 13:19
“试验件响应的速度冲击谱图在低频段呈现平直，而到高频呈线性下降趋势” ，如图所示：

图1 使用不同 ...

这个应该可以改背景吧

boy8106

@hcharlie @TestGuru
刚才去问试验课的老师了，关于高阶模态不能显现或微弱的问题，老师从试验设备、数据处理两方面给我回答。
1传感器的采集有限，有个适用范围，工力所（应该指哈尔滨那个吧）最近研发推广他们的专门采集低频（零点几还是几Hz）的传感器
2理论上讲，是能激发出各阶模态，但在试验过程中，环境干扰、人为操作等会对试验数据的采集造成影响，对于低阶模态（10以内），比如结构的平动，软件在进行数据处理的时候，还能进行比较好的识别，对于高阶模态，不好识别，即使识别出来，可靠度也不好说
3一般我们主要关心低阶模态，所以高阶模态也不需要
4一般我先进行有限元计算，求出低阶模态，然后进行模态试验，根据数值模拟结果，在进行数据处理时频率范围的选定也更准确，这样方便与软件去识别各阶模态。但是，即使这样，还有可能出现各别低阶模态缺失的情况，因为数据是离散的，有可能恰好就跨过去了。

其实，经过老师这么解释，22楼我说“高阶模态不显现”是“最根本的问题”的细化，现在发现并不是，然后，我觉得吧，我又回到了22楼的解释，觉得解释的对，忽然就觉得，根本就不存在这么个“最根本的问题”，这个问题纯属概念混淆的人，本末倒置，把“宽频”作为主要矛盾（主动因素），然后人云亦云，就这么误人子弟了....

boy8106

think2015 发表于 2016-6-13 13:47
这个应该可以改背景吧

没找到在哪改，不过也无所谓了...这是我第一次在这个论坛发帖

TestGuru

boy8106 发表于 2016-6-13 13:06
感谢参考文献，英语呜呜呜...

到现在，最根本的问题是，为什么冲击荷载的宽频特点才能激发结构各阶响 ...

对于一个线性系统，输入什么频率，输出就是什么频率，只是幅度和相位会有变化，不会有其他频率产生。

如果要测量这样一个系统在某个频点的响应，那么只能输入频率等于该频点的信号来测量这个系统在该频点的响应。

如果要测量这个系统在某个频段的频率响应，那么只能输入能覆盖该频段的整个范围且幅度在该频段内的各频点处是一样的信号，然后测量这个系统在该频段的频率响应。前面说的单位冲激、正弦扫频、白噪、MLS都具有频谱为一水平直线的宽频等幅度特性（其中正弦扫频的这个特性局限在其扫频范围内）。

锤击要把能量集中在所感兴趣的频率范围内以提高在该范围内的测量的信噪比，这才有锤的选择问题。

hcharlie

boy8106 发表于 2016-6-13 13:19
“试验件响应的速度冲击谱图在低频段呈现平直，而到高频呈线性下降趋势” ，如图所示：

图1 使用不同 ...

看看你几篇论述，好像你也接受了我的“初速度”的观点了，我继续说下去。
你给的图是力的时程图和频谱图，我说的是“速度冲击谱”图，实际上是同样的锤，击于不同频率的物体上能激起的初速度与物体固有频率的关系图，F=0时是刚体，FT=MV，FT=1时V=1/M，由于不是单位脉冲，在冲击过程中就会产生位移，当固有频率高时，也就是弹簧刚度大了，因位移产生弹性力，抵消了部分冲击力，而使初始速度有所下降，降低了力锤的效能。我初略计算了一下，假定半正弦冲击力时间为0.05ms，对于100Hz以下结构，初速度都不变，当到1000Hz时速度降低1.5%，2000Hz时降低5.7%，所以一定的锤不适合用于太高的频率的试件。在这一点上与“频谱”说是“殊途同归”了。
你说的高阶模态做不出来，与信号信噪比降低有关系。

boy8106

TestGuru 发表于 2016-6-13 18:19
对于一个线性系统，输入什么频率，输出就是什么频率，只是幅度和相位会有变化，不会有其他频率产生。

...

“对于一个线性系统，输入什么频率，输出就是什么频率，只是幅度和相位会有变化，不会有其他频率产生。”！！！！！！！！！！！！！简直了！！！！！！！竟然是这么个意思！！！！！！知道真相的我眼泪掉下来！！！！！！！我就说，为什么一直要强调“宽频”，原来对应关系在这！！！！！！

我的理解
1假如，我给定一个频率的简谐荷载，结构做受迫振动，即稳态反应，并且频率就为该简谐荷载的频率，满足输入什么频率，输出就是什么频率。
2假如，给一个冲击荷载，宽频，所以输入很多频率，结构也以很多频率自由振动，其中包含跟结构自振频率相同的值，由于动力放大效应（共振），所以这些自振频率所对应的位移（响应）就会比其他更明显，呈现出一定的规律性（振型、模态），进而被我们所识别出来。

简直了！把结构动力学里的东西也串起来了，捋得顺顺的！！！！

最后，请问一下，这句话的出处，有没有哪本书籍写到？百度了下，感觉，好像对于信号系统啥的其他专业，这个可能是个基本的内容一样
”对于一个线性系统，输入什么频率，输出就是什么频率，只是幅度和相位会有变化，不会有其他频率产生“