happyman 发表于 2007-2-7 22:25

模态振型和工作变形

本帖最后由 wdhd 于 2016-5-19 09:34 编辑

  模态振型(mode shape)和工作变形ODS(operating deflection shape)是模态实验与分析中的两个基本概念。本贴试图在一篇经典文献的基础上,对这两个概念的含义及其相互间的关系进行阐述,希望对大家有所帮助。
  一篇经典文献:
  Is It a Mode Shape, or an Operating Deflection Shape?
  By Mark H. Richardson
  Sound & Vibration Magazine 30th Anniversary Issue, March,1997
  摘要:
  模态振型和工作变形是两个密切相关的概念。实际上,总是通过测量其中一个以获得另一个。然而,两者在很多方面是不同的。这里将详细讨论模态测试、模态分析和工作变形测量之间的关系。
  引言:
  “它是一个模态振型还是工作变形?”这个问题是结构测试时最经常被问起的问题,尤其在试图识别共振和模态参数时。这个问题的另一种表达方式就是:当激励改变时振型也变,这是怎么回事?
  Ole Dossing在一篇文献中提到:
  “ODS可以用比较简单的方法直接测量得到。ODS提供了非常丰富的信息,用以理解和评估机器、零部件或整个结构的绝对动力学行为。” 这就暗示或许模态振型不是很容易测量的。如果真的是这样,那又是为什么呢?

happyman 发表于 2007-2-7 22:26

什么是模态

什么是模态

模态与结构的共振相关联。一个结构在合适的条件下会做剧烈的振动,这就是共振。用一个锤子敲击一个钟会共振,但是敲击一个沙袋则不会共振。
为了更好地描述结构地振动问题,需要明确结构的共振。通用地描述方法就是振动模态,每个模态由模态频率、模态阻尼和模态振型定义。我们能否通过实验测量ODS来定义模态呢?哪一个更容易测量?要回答这个问题,需要对ODS有深入的了解。

什么是ODS

传统上,ODS定义为结构在某一特定频率下的变形。然而,ODS可以更概括的定义为结构的受迫振动。

happyman 发表于 2007-2-7 22:26

占位贴

happyman 发表于 2007-2-7 22:26

占位贴

happyman 发表于 2007-2-7 22:27

总结

总结

模态振型的定义和ODS的定义有很大的不同。它们两者的关系就是:我们总是从ODS的测量中得到模态振型。

1. 模态描述结构的共振,而一个ODS仅仅描述了在某个特定频率或时间下的受迫响应;
2. 模态是共振结构的固有属性,ODS可以定义到任何结构,共振或非共振均可;
3. 所有的模态实验都是通过测量ODS并进行后处理从而获得模态参数;
4. ODS随着结构的载荷改变而改变,但模态不会。ODS是任意的,取决于作用在结构上的载荷。模态只有在结构属性(质量、阻尼和刚度)和边界条件改变   时才相应改变。
5. ODS可以回答“结构是如何运动的?”这个问题,而模态振型没有单位所以无法回答上述问题。
6. 模态是线性、稳态运动微分方程的解,因此只有当结构做线性、稳态运动时才可以测量模态。ODS定义为任何形式的运动,包括非线性和时变运动。
7. 模态定义为结构的共振,而ODS可以定义为非共振结构。

zzp052460 发表于 2007-2-7 23:14

讲解把:@Q

pdy_dave 发表于 2007-2-8 11:32

原来是这么个意思,但是总觉得这个”工作变形“翻译的不太贴切。

FSI 发表于 2007-2-8 21:57

Is It a Mode Shape, or an Operating Deflection Shape?

http://www.altracustica.org/docs/paper10.pdf

happyman 发表于 2007-2-8 22:25

原帖由 pdy_dave 于 2007-2-8 11:32 发表
原来是这么个意思,但是总觉得这个”工作变形“翻译的不太贴切。

或者可以翻译为“工作振型”?但用振型似乎觉得也不妥。

mjhzhjg 发表于 2007-2-8 22:32

翻译成“工作变形”也可以吧,就是指实际工作状况下的振动变形

flysjz 发表于 2007-2-9 17:27

我觉得翻译成运行模态比较贴切些!
通俗理解:静模态、动模态!如果大家有兴趣的话,可以参考一下LMS的operationelmodal
analysis !

sonustc 发表于 2007-2-18 20:09

我们将ODS Analysis 翻译成“形态分析”,在一汽技术中心在日常工作中采样的就是此翻译。这也避免了和“模态”这个专用名词之间的混淆。

xy1001 发表于 2008-2-20 09:55

怎么理解振型图

怎么理解振型图

欧阳中华 发表于 2008-2-20 10:42

.
      工作变形与运行模态意思好像不一样吧..

      变形由外荷载引起的变形..

      模态是系统的固有特性..

noise 发表于 2008-2-21 21:06

本来就是不相关的两个概念吧?ODS就是工作过程测试的振动变形,微幅振动肉眼看不出来,就用动画把振动形态放大,就能弄清楚是怎么振动的了。LMS等都提供理论文章,可以是时域或者频率域,一般用频率域的,说白了,就是把振动用动画的方法放大了,让你看得清楚一些。俺觉得没有必要搞得太深入了。
    知道了振动的形式,可以从振动源 模态等方面来分析原因了。
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