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力锤法进行模态测试时的一些经验总结

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发表于 2018-2-12 09:47 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  1、关于力锤的选择
  激励力是力锤质量和速度的函数,功率谱是表面硬度的函数。一般质量和硬度可以通过更换锤头实现,硬度越高,力的脉冲时间越短,激起的频率越高;速度取决于测试工程师的经验,宜进行垂直方向敲击,力量适度,保证每次激励力纯粹无杂波和二次回弹力信号。一般要求力的自谱最大值到最高频谱值衰减小于10-20dB。
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  2、关于结构的固定(边界)
  类似有限元仿真中的边界条件。边界有绝对自由和绝对约束两种情形,试验很难模拟理论上的边界条件,只能近似。如果是测量重量不大结构弹性固有频率,可以可以用很软的橡皮绳悬挂支撑样品,支撑悬挂点选择结构刚性并且模态集中的部位;重量大的可以放在泡沫或弹簧结构上。对于安装模态,需要模拟结构的真实安装固定方式。

  弹性绳固定要求一阶刚体模态小于弹性模态十分之一。
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  3、关于激励和响应信号
  信号的记录时间选择要合适,太长引入噪声,太短有谱泄露。激励力信号需要加力窗,响应信号加指数窗可以防止谱泄露。

  4、关于模态识别和参数拟合
  模态识别要综合考虑幅频、相频、相干、实频和虚频特性曲线。参数拟合可以导入第三方软件进行计算模态频率、阻尼和振型留数。

  5、关于频响函数的估计
  三种估计H1、H2、H3,H1适用响应有干扰,H2适用激励有干扰,H3是H1和H2的算术平均。

  本文转自结构力学与信号测试仿真微信公众号。

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