錘擊法模態(tài)實(shí)驗(yàn)

1、錘擊法簡支梁模態(tài)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測定直桿模態(tài)參數(shù)；2、模態(tài)分析原理與測試分析方法。1、模態(tài)分析方法模態(tài)分析方法是把復(fù)雜的實(shí)際結(jié)構(gòu)簡化成模態(tài)模型，來進(jìn)展系統(tǒng)的參數(shù)識別系統(tǒng)識 別，從而大大地簡化了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算。通過實(shí)驗(yàn)測得實(shí)際響應(yīng)來尋求相應(yīng)的模型或調(diào)整 預(yù)想的模型參數(shù)，使其成為實(shí)際結(jié)構(gòu)的最優(yōu)描述?？梢杂糜谡駝訙y量和結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析?？蓽y得比擬準(zhǔn)確的固有頻率、模態(tài)振型、模態(tài) 阻尼、模態(tài)質(zhì)量和模態(tài)剛度?？捎媚B(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果去指導(dǎo)有限元理論模型的修正，使計(jì)算機(jī)模型更趨于完善和合理。2、模態(tài)分析根本原理略3、模態(tài)分析方法和測試過程1激勵(lì)方法為進(jìn)展模態(tài)分析，首先要測得激振力與相應(yīng)的響應(yīng)信號， 進(jìn)展傳遞函數(shù)分析

2、。 然后建立 結(jié)構(gòu)模型，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)展模態(tài)擬合， 得到各階模態(tài)參數(shù)和相應(yīng)的模態(tài)振型動畫， 形象 地描述出系統(tǒng)的振動型態(tài)。根據(jù)模態(tài)分析的原理，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，在結(jié)構(gòu)較為輕小，阻尼不大的情況下，常用錘擊法 激振，即單擊拾振法。2結(jié)構(gòu)安裝方式在測試中使結(jié)構(gòu)系統(tǒng)處于什么狀態(tài)，是試驗(yàn)準(zhǔn)備工作的一個(gè)重要方面。本實(shí)驗(yàn)使試件處于自由狀態(tài)。 即使試驗(yàn)對象在任一坐標(biāo)上都不與地面相連接，自由地懸浮在空中。如放在很軟的泡沫塑料上或用很長的柔索將結(jié)構(gòu)吊起而在水平方向激振，可認(rèn)為在水平方向處于自由狀態(tài)。如果在我們所關(guān)心的是實(shí)際情況支承條件下的模態(tài)，這時(shí)，可在實(shí)際支承條件下進(jìn)展 試驗(yàn)，放在很軟的泡沫上。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備DH13

3、2型壓電式加速度傳感器 DH5923動態(tài)信號測試分析儀 LC13F02型力錘DHDAS控制 分析軟件五、實(shí)驗(yàn)步驟橫梁如圖如下圖所示，長x向500mm寬（y向）40mm欲使用多點(diǎn)敲擊、單點(diǎn)響應(yīng)方 法做其z方向的振動模態(tài)，可按以下步驟進(jìn)展。梁的結(jié)構(gòu)示意圖和測點(diǎn)分布示意圖1測點(diǎn)確實(shí)定此梁在y、z方向尺寸和x方向尺寸相差較大，可以簡化為桿件，所以只需在x方向順序布置假如干敲擊點(diǎn)即可采用多點(diǎn)敲擊、單點(diǎn)響應(yīng)方法，敲擊點(diǎn)的數(shù)目視要得到的模態(tài)的階數(shù)而定，敲擊點(diǎn)數(shù)目要多于所要求的階數(shù)，得出的高階模態(tài)結(jié)果才可信。實(shí)驗(yàn)中x方向把梁分成十六等份， 即可布十七個(gè)測點(diǎn)。 選取拾振點(diǎn)時(shí)要防止使拾振點(diǎn)在模態(tài)振型的節(jié) 點(diǎn)上，此

4、處取拾振點(diǎn)在六號點(diǎn)處。2儀器連接儀器連接如下圖所示， 其中力錘上的力傳感器接動態(tài)采集分析儀的第一通道即振動測量通道，壓電加速度傳感器接第二通道振動測試通道。3打開儀器電源，啟動DHDAS200控制分析軟件，選擇分析/頻響函數(shù)分析功能。在新建的四個(gè)窗口內(nèi)，分別顯示頻響函數(shù)數(shù)據(jù)、1-1通道的時(shí)間波形、相干函數(shù)和1-2通道的時(shí)間波形。4參數(shù)設(shè)置打開動態(tài)采集分析儀電源，啟動DHDAS200軟件，選擇分析/頻響函數(shù)分析，打開新窗口，點(diǎn)擊右鍵，信號選擇/選擇頻響函數(shù)。分析參數(shù)設(shè)置采樣率：1KHz采樣方式：瞬態(tài)觸發(fā)方式：信號觸發(fā)延遲點(diǎn)數(shù)：-200平均方式：線性平均平均次數(shù)：4時(shí)域點(diǎn)數(shù):1024或2048預(yù)覽

5、平均：“系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置參考通道：1-1工程單位和靈敏度：將兩個(gè)傳感器靈敏度輸入相應(yīng)的通道的靈敏度設(shè)置欄內(nèi)。傳感器靈敏度為Kch PC/EU表示每個(gè)工程單位輸出多少PC的電荷，力在參數(shù)表中工程單位設(shè)為牛頓N,如此此處為PC/N;加速度在參數(shù)表中工程單位設(shè)為m/s2 ,如此此處為PC/ m/s2量程X圍：調(diào)整量程X圍，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)達(dá)到較好的信噪比。調(diào)整原如此：不要使儀器過 載，也不要使得信號過小。模態(tài)參數(shù)：編寫測點(diǎn)號和方向。采用單點(diǎn)拾振法時(shí)，如果測量1號點(diǎn)的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)，在1-1通道力錘信號的模態(tài)信息/節(jié)點(diǎn)欄內(nèi)輸入1,測量方向輸入+Z;響應(yīng)通道加 速度傳感器信號內(nèi)輸入傳感器放置的測點(diǎn)號，方向?yàn)?乙移動

6、敲擊時(shí)，當(dāng)力錘移動到其他點(diǎn)進(jìn)展敲擊測量時(shí)，就必須相應(yīng)的修改力錘通道的模態(tài)信息/節(jié)點(diǎn)欄內(nèi)的測點(diǎn)編號。每次移動力錘后都要新建文件。用力錘敲擊各個(gè)測點(diǎn)， 觀察有無波形，如果有一個(gè)或兩個(gè)通道無波形或波形不正常，就要檢查儀器是否連接正確、導(dǎo)線是否接通、傳感器、儀器的工作是否正常等等，直至波形正確為止。使用適當(dāng)?shù)那脫袅η脫舾鳒y點(diǎn)， 調(diào)節(jié)量程X圍，直到力的波形和響應(yīng)的波 形既不過載也不過小。預(yù)覽平均方式打開后， 軟件在每次敲擊采集數(shù)據(jù)后，提示是否保存該次試驗(yàn)數(shù)據(jù)。需要判斷敲擊信號和響應(yīng)信號的質(zhì)量，判斷原如此為：力錘信號無連擊，信號無過載。(5丨數(shù)據(jù)預(yù)處理調(diào)節(jié)采樣數(shù)據(jù)采樣完成后，對采樣數(shù)據(jù)重新檢查并再次回放計(jì)

7、算頻響函數(shù)數(shù)據(jù)。一通道的力信號加力窗，在力窗窗寬調(diào)整適宜。對響應(yīng)信號加指數(shù)窗。設(shè)置完成后，回放數(shù)據(jù)重新計(jì)算頻響函數(shù)數(shù)據(jù)。6模態(tài)分析幾何建模：自動創(chuàng)建矩形模型，輸入模型的長寬參數(shù)以與分段數(shù)；打開節(jié)點(diǎn)坐標(biāo) 欄，編寫測點(diǎn)號；導(dǎo)入頻響函數(shù)數(shù)據(jù)：從上述實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)文件內(nèi)，將每個(gè)測點(diǎn)的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)讀 入模態(tài)軟件，注意選擇測量類型：單點(diǎn)拾振測量方式參數(shù)識別：首先光標(biāo)選擇一個(gè)頻段的數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊參數(shù)識別按鈕，搜索峰值，計(jì)算 頻率阻尼與留數(shù)振型。7振型編輯模態(tài)分析完畢以后可以觀察、打印和保存分析結(jié)果，也可以觀察模態(tài)振型的動畫顯示。8動畫顯示打開振型表文件和幾何模型窗口， 在振型表文件窗口內(nèi)， 按數(shù)據(jù)匹配命令，將模態(tài)參數(shù) 數(shù)據(jù)分配給幾何模型的測點(diǎn)。 進(jìn)入到幾何模型窗口， 點(diǎn)擊動畫顯示按鈕， 幾何模型將相應(yīng)模 態(tài)頻率的振型以動畫顯示出來。 在振型表文件內(nèi)鼠標(biāo)選擇不同的模態(tài)頻率， 幾何模型上就相 應(yīng)的將其對應(yīng)的振型顯示出來。在幾何模型窗口內(nèi)， 使用相應(yīng)