錘擊法簡支梁固支梁模態(tài)實(shí)驗(yàn)

錘擊法簡支梁（固支梁）模態(tài)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解模態(tài)分析基本原理；2、了解模態(tài)測試及分析方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器安裝示意圖動(dòng)態(tài)分析儀計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及分析軟件打印機(jī)或繪圖儀簡支梁加速度傳感器力錘力傳感器安裝圖局部安裝圖三、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)梁如下圖所示，長（x向）700mm，寬(y向)45mm。用單點(diǎn)拾振法做梁z方向的振動(dòng)模態(tài)。具體實(shí)驗(yàn)步驟介紹如下。

（1）測點(diǎn)的確定此梁在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方向順序布置若干敲擊點(diǎn)即可（本例單點(diǎn)拾振法-跑激勵(lì)），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。此例中x方向把梁分成十四等份，布置了十三個(gè)測點(diǎn)（兩端點(diǎn)視為不動(dòng)點(diǎn)）。選取拾振點(diǎn)時(shí)要盡量避免使拾振點(diǎn)在模態(tài)振型的節(jié)點(diǎn)上，此處取拾振點(diǎn)在四號(hào)測點(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(dòng)態(tài)采集分析儀的第一通道，DH201加速度傳感器接第二通道。（3）打開儀器電源，啟動(dòng)DHDAS控制分析軟件，選擇分析/頻響函數(shù)分析功能。實(shí)驗(yàn)梁平面圖在菜單“

分析(N)”選擇分析模式“單輸入頻響”。在新建的四個(gè)窗口內(nèi)，分別單擊右鍵，在“信號(hào)選擇”對(duì)話框中設(shè)定四個(gè)窗口依次為：頻響函數(shù)數(shù)據(jù)、1-1通道的時(shí)間波形、相干函數(shù)數(shù)據(jù)和1-2通道的時(shí)間波形,如下圖。分析參數(shù)設(shè)置

l

采樣率：10KHz；l

觸發(fā)方式：信號(hào)觸發(fā)l

延遲點(diǎn)數(shù)：200。l

平均方式：線性平均l

預(yù)覽平均：√（4）參數(shù)設(shè)置采樣率觸發(fā)方式延遲點(diǎn)數(shù)平均方式預(yù)覽平均系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

參考通道：1-1

設(shè)定參考通道l

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，如是力，而且參數(shù)表中工程單位設(shè)為牛頓N，則此處為PC/N；如是加速度，而且參數(shù)表中工程單位設(shè)為m/s2，則此處為PC/m/s2。靈敏度工程單位量程范圍：調(diào)整量程范圍，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)達(dá)到較好的信噪比。調(diào)整原則：不要使儀器過載，也不要使得信號(hào)過小。

模態(tài)參數(shù)：編寫測點(diǎn)號(hào)和方向。采用單點(diǎn)拾振法時(shí)，如果測量1號(hào)點(diǎn)的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)，在1-1通道（力錘信號(hào)）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(hào)）內(nèi)輸入傳感器放置的測點(diǎn)號(hào)，方向?yàn)?Z。量程范圍量程范圍靈敏度測點(diǎn)號(hào)測量方向注意：移動(dòng)敲擊時(shí)，當(dāng)力錘移動(dòng)到其他點(diǎn)進(jìn)行敲擊測量時(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(hào)。每次移動(dòng)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)量程范圍，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(hào)和響應(yīng)信號(hào)的質(zhì)量，判斷原則為：力錘信號(hào)無連擊，信號(hào)無過載。

實(shí)驗(yàn)梁的力錘敲擊信號(hào)：(5）數(shù)據(jù)預(yù)處理調(diào)節(jié)采樣數(shù)據(jù)

采樣完成后，對(duì)采樣數(shù)據(jù)重新檢查并再次回放計(jì)算頻響函數(shù)數(shù)據(jù)。一通道的力信號(hào)加力窗，在力窗窗寬調(diào)整合適。對(duì)響應(yīng)信號(hào)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)。力信號(hào)加力窗響應(yīng)信號(hào)加指數(shù)窗啟動(dòng)回放（6）模態(tài)分析l

幾何建模：自動(dòng)創(chuàng)建矩形模型，輸入模型的長寬參數(shù)以及分段數(shù)；打開結(jié)點(diǎn)信息窗口，編寫測點(diǎn)號(hào)；

Y方向分段數(shù)X方向分段數(shù)Y方向模型長度X方向模型長度創(chuàng)建平面注：DHMA-V2軟件可自動(dòng)創(chuàng)建矩形、圓、長方體、圓錐體、圓柱體、以及球，也可選擇手動(dòng)添加的方法，具體請參考幫助文件。根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定測點(diǎn)號(hào)單擊設(shè)定節(jié)點(diǎn)的Z坐標(biāo)單擊設(shè)定節(jié)點(diǎn)的Y坐標(biāo)單擊設(shè)定節(jié)點(diǎn)的X坐標(biāo)導(dǎo)入頻響函數(shù)數(shù)據(jù)：單擊工具欄按鈕“導(dǎo)入數(shù)據(jù)”，新建一數(shù)據(jù)文件，彈出“模態(tài)數(shù)據(jù)文件選擇對(duì)話框”。單擊“測量類型”按鈕，選擇測量類型：單點(diǎn)拾振法。單擊“選擇文件”按鈕，將每個(gè)測點(diǎn)的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)讀入模態(tài)軟件，本次實(shí)驗(yàn)共13組頻響數(shù)據(jù)文件。選中所有頻響數(shù)據(jù)的上一級(jí)目錄，或者單獨(dú)選中所有頻響文件參數(shù)識(shí)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(shí)別按鈕，搜索峰值，計(jì)算頻率阻尼及留數(shù)（振型）。光標(biāo)設(shè)定范圍搜索峰值光標(biāo)設(shè)定范圍光標(biāo)設(shè)定范圍頻率計(jì)算方法留數(shù)計(jì)算方法顯示頻率留數(shù)將頻率阻尼保振型存于模態(tài)參數(shù)文件（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(dòng)畫顯示。（8）動(dòng)畫顯示打開模態(tài)參數(shù)文件和幾何模型窗口，在模態(tài)參數(shù)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(dòng)畫顯示按鈕，幾何模型將相應(yīng)模態(tài)頻率的振型以動(dòng)畫顯示出來。在振型表文件內(nèi)鼠標(biāo)選擇不同的模態(tài)