[讨论]模态试验力锤的选择及敲击信号好坏的评价

macheal · 发表于 2006-6-19 09:16

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本帖最后由 VibInfo 于 2016-5-5 14:23 编辑

　　关于模态试验时力锤的选择，我翻阅资料及请教导师的结果是：激振力的能量量级和频率展宽取决于操作者用力的大小，力锤的重量、锤头的硬度以及结构上敲击点的可塑性。输入力越接近Dirac脉冲(持续时间为零，力幅度无限大，冲量为一个单位)，激出的基带频展就越宽锤与试件之间的接触时间就短，这样激励信号就接近Dirac脉冲，激出的基带频展将达到很高的频率(比如10KHZ)。激振力锤特别适用于质量轻、比较刚硬的结构(如压缩机叶片，板金部件、印刷电路板等。)锤头重，锤头软，接触时间就会加长，这样就可以激励出较低频率来。极端情况下，用锤击法可以激励共振频率很低的重型结构如建筑物，火车、船舶、地基等。所以我认为：对于像大型机床一类的设备，虽然体积及质量庞大，但分析频率可达到700HZ的设备，还是使用小力锤，硬锤头，较好。这样可以激励出较宽范围的频率。

关于力锤敲击后测试信号的好坏：首先看分析的相干函数，如果相干函数小于0.75，就需考虑是否为系统的固有频率了。另外，从激励信号上不能出现连击现象。信号为自动衰减。

大家还有什么高见，写出来一起讨论。

toes · 发表于 2006-6-19 12:18

我对相关函数不懂，请问为什么相关函数小于0。75就可以认为是系统的固有频率？

macheal · 发表于 2006-6-19 14:34

本帖最后由 VibInfo 于 2016-5-5 14:24 编辑

　　相干函数等于1表明每次平均完全相同，相干值很低表示每次平均存在相当大的差异。所以小于0.75时认为置信度较低，就不一定是系统的固有频率了。

sybsun · 发表于 2006-6-21 09:00

本帖最后由 VibInfo 于 2016-5-5 14:24 编辑

　　

楼主对力锤的评价很有实用价值!相信你有大量的实验经验作为基础吧!
对于轿车的车身(为金属扳金焊接件)，我做过模态实验，实验结果是用金属锤头不如用尼龙锤头。如果做轿车整车的模态实验，不知用什么锤头好?请楼主指教。

yly6688 · 发表于 2006-7-9 10:41

力锤激励时如果低频段（如10hz以下）的相干系数不好，是否将影响到结构中较低自振频率的识别？

ffys · 发表于 2006-7-9 15:54

楼主对力锤的评价很有实用价值！相信你有大量的实验经验作为基础吧！
我只知道,对小构件用小力锤(汽车架,摩托车架),对大构件(水泥梁,桥梁)需用大型力锤,通过传函来分析!

vibnoise · 发表于 2006-7-10 21:25

写的很好
具体选用多大的力锤,与哪种锤头是根据试验对象选取的。选用锤头的依据是要能够激励起所关心频率段以内的摸态为标准，并且有足够的能量以保证信号的信噪比。一般通过对力谱的分析可能分析出激励能量的分布。在使用力锤时容易犯的错误就是认为用力越大越好，实际上容易激发起非线形行为。
对于实车，应以根据设计目标来定频率区间，最好还要进行驾驶模态测试。
一点浅见，有错请包涵。

liuzhihong · 发表于 2006-7-11 21:36

力锤的选择要看你所关心的结构频率段,所用的力量足以激发关心的频率即可,这有很大的主观性,不同的人敲,力量不一样.

信号的好坏,可从三个方面来决定,一是,看力信号谱是否平直,且覆盖的频带较宽;或着看力的的时域信号是否具有很尖的峰值,且衰减快;二是,看响应谱,是否存在杂波;三是,看相干函数谱是否接近1,它反映了激励和响应的关系,同时还体现结构是否为非线性.

建议可多次敲击,次数多了,经验就有了.一点浅谈,望包涵

iverdan · 发表于 2006-7-12 09:36

其实楼主注意到力锤说明书里面对各种锤头的介绍就知道锤头对你所需要分析的信号的频谱会有影响的，虽然加大敲击力量能适当延宽其激励的频谱，但锤头本身有个激励的频率工作范围。比如橡胶的能激励700以下，铁的好像是1k多以下。
相干系数是针对多次敲击而言，反映其重复性的吧，而且是在计算其传递函数时候要考虑的，但是很多时候我见到可能在教高频的谱峰的位置，相干系数线会产生一个突然的凹陷。不知道lz认为是什么原因？是互谱与自谱相比的这种公式计算方法会在自谱零点带来突变还是其他什么的原因？

sybsun · 发表于 2006-7-12 16:38

7、8楼的见解对我很有益处，谢谢！
锤头的选择、采样频率的高低对模态实验来说有什么相关吗？

jxwscl · 发表于 2006-9-30 23:32

在实践中，需要多次测量再平均处理，以消除随机干扰的影响，关于判断力锤敲击后测试信号的好坏，首先看分析的相干函数，在系统的固有频率处，局部的相干函数值会变低，但如果连击、敲击位置偏离较大以及突发性环境干扰等，会导致整体相干函数值低。

xhd8215 · 发表于 2007-1-11 19:24

带有橡胶t头的力锤频率范围多少啊?

yindijiang · 发表于 2007-1-19 12:56

力锤一般取敲几次平均比较好

liulangtiany · 发表于 2007-1-25 16:42

同问楼上

xinghuoshi · 发表于 2010-5-7 14:15

如何判断力信号谱是否平直？或者说如何判断力信号谱平直段的范围啊？

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