king 发表于 2012-3-18 22:57

关于模态试验的问题

几个模态试验基础问题，请教各位：
1.单点激励多点响应时，激励点是否必须在软件中建模（包括激励位置和方向）？该激励点位置的响应是否需要测试？
2.激励某一方向时，与该方向垂直方向的响应往往相干性很差，该怎么办？
3.多点激励多点响应时，几个激励点是否必须同时激励？如果激励一个点测试所有振动后再激励另一点测试所有振动会怎样？如果激励一点测试部分点振动后再激励另一点测试另一部分点振动会怎样？

uyuo 发表于 2012-9-23 13:29

关于第一个问题，肯定也是要激励的；
关于第二问题，如果被测系统实际想干比较小的话，那么就需要重新选择测点或激振点了
关于第三个问题，我也不明白

fzrui20030493 发表于 2012-9-23 17:40

1、采用阻抗头既可以测激励，又可以测响应；
2、一般垂直方向相干性都比较差，所以激励点的选择就得慎重了；
3、多点激励，一定要保证个点激励间不相关

westrongmc 发表于 2013-1-17 10:16

本帖最后由 westrongmc 于 2013-1-17 10:46 编辑

1.单点激励多点响应时，激励点是否必须在软件中建模（包括激励位置和方向）？该激励点位置的响应是否需要测试？
      答：激励/响应是必须测试的，因为这个频响一般称之为参考点频响或者驱动点频响。

2.激励某一方向时，与该方向垂直方向的响应往往相干性很差，该怎么办？
      答：可以试试多参考点方法，或者斜向激励。

3.多点激励多点响应时，几个激励点是否必须同时激励？
      答：多点激励多点响应MIMO时，激励点不是必须同时激励。               
      因为MIMO情况下，我们是要用频响函数矩阵的多行或者多列同时进行拟合来识别模态参数。      
      而频响函数矩阵里的每个元素Hij，是结构的自身属性，与激励/响应无关的，与你哪次测无关。      
      要得到Hij不容易，试验设计上要仔细考虑。      
      建议看一看沃德。海伦的《模态分析理论与试验》一书。      
      http://ishare.iask.sina.com.cn/f/23835325.html

如果激励一个点测试所有振动后再激励另一点测试所有振动会怎样？
      答：完全可以这么做。但要考虑两次试验，是否对结构造成影响：      
      如果是激振器激励，要考虑到激振器移位对于结构的影响（推力杆stinger对结构施加了约束）；      
      力锤激励时，可不考虑这种影响。

如果激励一点测试部分点振动后再激励另一点测试另一部分点振动会怎样？      
      答：不知这么做，有何意义？




HeRo~ 发表于 2013-1-17 10:37

westrongmc 发表于 2013-1-17 10:16 static/image/common/back.gif
1.单点激励多点响应时，激励点是否必须在软件中建模（包括激励位置和方向）？该激励点位置的响应是否需要测 ...

麻烦请教一下第一个问题。如果用力锤激励，采用多点激励单点拾振，那么最后拾振点也要作为激振点吗？

westrongmc 发表于 2013-1-17 10:45

HeRo~ 发表于 2013-1-17 10:37 static/image/common/back.gif
麻烦请教一下第一个问题。如果用力锤激励，采用多点激励单点拾振，那么最后拾振点也要作为激振点吗？

需要。所谓驱动点频响或者称参考点频响，是指激励跟响应在同一个位置，包括方向要一致。

mxlzhenzhu 发表于 2013-1-17 12:48

westrongmc 发表于 2013-1-17 10:45 static/image/common/back.gif
需要。所谓驱动点频响或者称参考点频响，是指激励跟响应在同一个位置，包括方向要一致。

你好，我有个问题想请教一下哈；模态试验，理论上FRF矩阵是满的，是不是更加精确还是模态参数更加完整？因为我做一个试验，比如42个点，7个传感器，移动力锤做。如果做了一组得到 7X42个FRF，那剩下的是35X42实际上空的，假定线性，那矩阵的右下角就有35X35个FRF实际上是没有测量得到的。如果仅用着这一组来进行模态参数识别，稳态图非常好，可是如果我接着更换传感器位置，把剩下的35X35个FRF全部测量了，用满的FRF（也就是42X42个）来做模态参数识别，为什么稳态图反而没有了结果了？是我哪里搞错了，还是FRF质量不高？
谢谢

westrongmc 发表于 2013-1-17 13:52

本帖最后由 westrongmc 于 2013-1-17 13:58 编辑

mxlzhenzhu 发表于 2013-1-17 12:48 static/image/common/back.gif
你好，我有个问题想请教一下哈；模态试验，理论上FRF矩阵是满的，是不是更加精确还是模态参数更加完整？因 ...
频响函数矩阵是方阵，并且是对称阵。
但我们做试验时，不需要测得频响函数矩阵的所有元素。
只有一列或者一行就可以了，前提是没有测点在某阶节点上。

这种单参考点方法对于不太复杂的结构系统是有效而常用的。

而做模态时，为何采用多参考方法，或者称多输入多输出MIMO，是由于：
1. 对于大型复杂结构，单点激励就显得激励能量不够，而且在传递过程中损耗较大，
    离激励点较远的地方，响应信号弱，信号比差。
    若加大激振力，则容易造成局部响应过大，产生非线性。
    使用MIMO方法，多输入的激振力可以把能量很好地分配到整个试件上；

2. 单点激励时，如果激振点恰好处于某阶节点上，对该阶模态，
    系统将成为不可控和不可观，无法辨识该阶模态，发生漏失模态；

3. 对于密集模态或者重根模态的结构（圆桶、圆盘或者方板等对称结构），必须使用多参考算法，才可以识别。

而你做的试验属于Multi-Reference Impact Technique(MRIT)，早些年，辛辛那提大学的结构动力学试验室写过不少文章介绍。
也属于多参考点情形，因为这时得到了频响函数矩阵的多行（7个传感器固定，而移动力锤完成42点敲击，这个过程中不移动传感器）。
可以利用MIMO算法进行参数识别。

至于为何你把所有的点测完后，反而没有结果了。你可以检查以下两点：

1. 传感器是有质量的，你做的结构是多大的？你要考虑附加质量的影响。
    如果分批移动传感器进行测量，可以会引起结构特性的改变。
    这种情况，属于模态参数辨识中的数据不一致（inconsistent data）的问题。
    不好处理，尽量分批处理数据。
    或者在试验设计时，就注意到此问题，如在需要测试的位置加上质量哑元（dummy acceleromter masses）。

2. 软件设置上有问题。

再问一句，你用的是哪家公司的产品？软件是？？


可以参考Peter Avitabile写的“MODAL SPACE - In Our Own Little World”的系列文章，
是试验模态的极好的入门级参考资料，链接如下：

http://macl.caeds.eng.uml.edu/umlspace/mspace.html


mxlzhenzhu 发表于 2013-1-17 23:12

westrongmc 发表于 2013-1-17 13:52 static/image/common/back.gif
频响函数矩阵是方阵，并且是对称阵。
但我们做试验时，不需要测得频响函数矩阵的所有元素。
只有一列或 ...

LMS Test lab

westrongmc 发表于 2013-1-17 23:37

mxlzhenzhu 发表于 2013-1-17 23:12 static/image/common/back.gif
LMS Test lab

可以贴点频响的图
或者提供频响数据（保存为uff格式）看一看。
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