振动试验结果异常，希望大家抽空帮忙分析下

rongansys · 发表于 2006-4-1 16:51

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这是一个水泥基混凝土悬臂梁的敲击试验，L*W*H=500mm,100mm,50mm,在悬臂梁端用一铁球敲击，施加一个冲击荷载，这样试件作瞬态自由振动，时域如图2-1时间曲线图，按理论对时间曲线作FFT变换，应该得到固有频率峰值，如图中下图所示，但是为什么会出现基频的幅值却没有2、3、4阶固有频率的幅值高的情况了？？？？

对悬臂梁试件作敲击，应该激起的主要是一阶振型，而且敲击的力谱那里也应该是低频那块能量高点阿，为什么现在基频的幅值现在这么低，比其他阶的固有频率振幅低这么多？？？？？

拜托大家了。。。。。如过看不到图片，可以下载附件看，谢谢。。。。

Anonymous · 发表于 2006-4-1 16:54

ft，啥也看不到阿

fafan · 发表于 2006-4-1 20:43

本帖最后由 wdhd 于 2016-3-15 14:22 编辑

　　能看到，大家有什么意见啊

欧阳中华 · 发表于 2006-4-1 21:14

敲击所激起的模态，是吸收能量最大的模态，一般来说低阶模态比较容易激起，没有激起可以分析一下，比如敲击的部位、敲击方式、敲击器械（锤头刚度）及采样参数......

这些每个都会影响得到正确的结果。

rongansys · 发表于 2006-4-2 09:18

谢谢楼上先，你说的没错，应该是低阶的模态更容易激起，特别是在我这种悬臂梁情况下，在悬臂段敲击无疑激起的主要应有一阶模态，但目前，如图中所示，为什么第四阶模态占的能量那么大？？幅值那么大？？？？

这也正是我疑惑的地方，除非只有一个情况，那就是前面三个小振幅的峰值不是固有频率，但是峰值又那么明显。。。。。。唉。。。。。。

理论与实践不接轨，怎么回事啊？？？？？

rongansys · 发表于 2006-4-2 11:58

拜托大家了。。。。。

上面那个信号采集频率是20khz，而如果我采样频率取500hz的话，那前三个峰值就没那么明显了，只剩下中间那个150左右的峰值了。
按理说第一个峰值是50hz，只要我的采样频率大于2倍的50hz也就可以再现这个峰值，而现在我的都取500hz了，怎么第一个峰值都没了了。。。。如图

我现在又开始怀疑那前三个峰值是否是固有频率了

一个很简单的悬臂梁固有频率敲击测定到现在变成如此复杂了，拜托工大论坛上的有识之士帮忙了。。。。。。。

vibraman · 发表于 2006-4-2 22:25

理论计算得到的1阶在何处？用理论指导一下试验试试。
初步计算了一下，弹性模量取20000MPa，密度取1800kg/m^3,梁的一阶频率在108附近。不知道参数取的是否合理，供参考。

rongansys · 发表于 2006-4-3 12:27

谢谢楼上的答复，现在问题是这个悬臂梁试件是复合材料，我也曾经计算过，先不说频率值的问题，无论从频响曲线还是振型分析，还是冲击载荷下响应，一般都是一阶占主要部分，也就是说一阶的能量即幅值最大，现在幅值跑到第四阶去了。。。。。。疑惑。。。。。

麻烦大家再考虑下这个问题，我一开始了用单摆的钢球去撞击悬臂端得出的是前面所示的曲线，但是如果我用一个塑料锤子随便去敲击它了，那那个所谓的第四阶频率幅值明显就降下去了，于是我得出一个结论：
因为钢球输入的力谱比塑料锤子输入的力谱能量高、频带宽，所以造成高阶的频率幅值大，这样的话，那是不是说明输入的高阶频率能量对测量的低阶频率有影响了？？？

如果是的话，那么理论上怎么解释了？？？？

欧阳中华 · 发表于 2006-4-3 17:28

你可以这样来试试，先用一个各向同性的均匀悬臂梁，尽量软一点，使用你现在的实验方法，看看结果如何？相比就可以知道是方法问题，还是其他问题...

测量系统参数也得考虑，说说你使用的传感器和放大器...，这些都有测量频响范围的，...

yangzj · 发表于 2006-4-7 11:15

采样频率取500进行采样时是不是没进行模拟低通滤波呢?没有的话,第四阶频率反折回来会引起频率混叠

欧阳中华 · 发表于 2006-4-7 12:09

结构低频模态测量，模拟低通滤波或抗混叠滤波最好还是要用，靠调低采样频率不是办法...

rongansys · 发表于 2006-4-7 18:12

谢谢楼上两位，本来我以为没有人会为我解答了了。。。。
没想到又得到楼上两位的鼎力相助。

500HZ的时候我是没有用滤波，一开始我只考虑采样频率大于两倍分析频率后即可了，没想到高阶的频率会对低频的峰值产生影响，后来用模拟滤波后这个问题就没有了，峰值基本同用20KHZ时的一致了。。。。。

我这样理解：激励信号中的频带最好不要超过分析的频率（所要分析的固有频率），否则会产生迭混，影响低频的精度，如上面用500HZ采样时出现的情况，虽然按采样定理可以分析到低频的固有频率，但是由于输入的高阶力谱的影响，产生里迭混，没有峰值了。。。。各位帮忙看下这样理解对不对？？？

rongansys · 发表于 2006-4-7 18:20

但是还有一个重要问题没有解决：
　　　悬臂梁梁端激起的模态应该主要是第一阶模态才对啊，为什么第四阶模态的能量（幅值）那么高？？？？我通过量时域信号中两个峰值之间的周期的倒数也是主要集中在第四阶８００ｈｚ处的。
　　　　另外前面有个同学提醒我说做下ＦＥＭ分析，我做过了，但是一阶频率是１２０ｈｚ，那么通过试验得出来的前面三阶到底是不是固有频率了？？特别是６０ｈｚ处那个峰值？？？
　　　　
　　　　
备注：　用过各向同性的均匀的试件做过试验，情况类似，并且用本试验方法侧其他构件的固有频率，数据均正常，同理论一致。
　　　　是不是我这个试件的尺寸有问题？？？形成了一个波导，导致高频波在两个界面之间来回反射？？？从而影响正常的自由衰减曲线？？？

yangzj · 发表于 2006-4-7 18:50

呵呵,这样理解是不是复杂了点了呢.
我觉得就是采样定理呀,就是采样频率必须大于信号中最大频率的两倍以上,
不然就会出现频率混叠,所以在采样之前都必须进行抗混滤波.

yangzj · 发表于 2006-4-7 19:07

呵呵,其实我不懂为什么悬臂梁梁端激起的模态主要是第一阶模态?请教.

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采样频率取500时应该是出现频率混叠了

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