新手请教试验模态的问题

aqiang

从试验模态的一些资料看到，试验模态的实质就是要测试得出频响函数矩阵的至少一行或者一列，但是我在移动力锤的模态测试中，被测结构有些地方是不能敲到的，那这样就不能得到结构频响函数矩阵的完整的一行，请问，这咋办好？？？

westrongmc

可能有两种办法：

1. 不管它，如果在结构上需要显示这个点，那么可以由相邻的点线性合成这个点。
    一般的软件都具有这种功能。只为显示之用。

2. 利用互易性原理 Hij=Hji，也就是将敲击位置和加速度计位置互换。
    但要承担试验重新布置所带来的数据不一致性问题的风险。

关于试验模态分析的入门知识，如有需要，
可以参考我们KSI科尚仪器公司翻译的Peter Avitabile教授的模态空间系列文章，链接如下：

http://www.chinaksi.com/resources/library/modal-space/chinese-translation

uyuo

用其他的点代替，但要注意关系，如两个点问题，方向问题等

来自:Android客户端

aqiang

westrongmc 发表于 2014-5-9 16:17
可能有两种办法：

1. 不管它，如果在结构上需要显示这个点，那么可以由相邻的点线性合成这个点。

哦，那如果不敲那些点，对后面的模态参数计算有没有影响啊？

aqiang

westrongmc 发表于 2014-5-9 16:17
可能有两种办法：

1. 不管它，如果在结构上需要显示这个点，那么可以由相邻的点线性合成这个点。

哦，那如果不敲那些点，对后面的模态参数计算有没有影响啊？

westrongmc

aqiang 发表于 2014-5-10 23:32
哦，那如果不敲那些点，对后面的模态参数计算有没有影响啊？

实际上，这牵涉到在结构上如何布置测点。这个问题不太好给一个确定的答案，要具体问题具体分析。
1. 如果不测这些点，是否会产生振型空间混叠。
    也就是，如果这些点没有测试，有些阶的模态振型无法区分了；

2. 如果没有振型混叠的问题，只是为了在线框结构上显示这个点，在振型动画的时候，看上去光顺些，
    可以由已测的相邻点线性合成出没测的这个点。

3. 另外有时为了省事，在结构做刚性假设的条件下，可以根据其他点推算出另外的点。

4. 建议看一下Peter Avitabile教授模态空间的一篇文章：
    2000年6月 进行模态试验时，多少测点才够用？  
    http://www.chinaksi.com/resources/library/modal-space/chinese-translation/how-many-points-are-enough-when-running-a-modal-test

ssmallbird

请问你是因为仪器通道不够而采取移动力锤法吗？通常是采用移动传感器法，在所有测点布置传感器，敲击一个点就可以了！快捷方便。

aqiang

ssmallbird 发表于 2014-5-16 19:33
请问你是因为仪器通道不够而采取移动力锤法吗？通常是采用移动传感器法，在所有测点布置传感器，敲击一个点 ...

是的，仪器只有4通道，所以采用移动力锤了。

aqiang

westrongmc 发表于 2014-5-11 01:33
实际上，这牵涉到在结构上如何布置测点。这个问题不太好给一个确定的答案，要具体问题具体分析。
1. 如 ...

    你好，我在实际测试中，想用两个传感器作参照，移动力锤来做如图结构的实验模态，它有些位置的点是无法敲的，如果我不用交换力锤和传感器的位置来测试，在软件中就只能用插值的方式来计算这些点的响应，但这是在做动画的时候才用的。问题是在参数拟合的阶段，我如果选择多参照的拟合方法来计算模态参数，软件就会报错说“测量数据不能组成一个方阵“，大概意思就是由于有些位置点没有测量数据，所以软件不能用多参照的算法计算。请问：如果用多参照算法来计算，一定要全部点都要测试吗？这种问题有什么解决方法呢？

westrongmc

aqiang 发表于 2014-6-4 11:04
你好，我在实际测试中，想用两个传感器作参照，移动力锤来做如图结构的实验模态，它有些位置的点是无 ...

是否是将两个传感器固定在结构上，而将力锤逐点移动锤击？如果是这样的话，
有个专门的名称 多参考点锤击技术MRIT(Multiple Reference Impact Technique)。

建议看一下下面的这篇文章：
Peter Avitabile教授 模态空间系列文章
2006年12月 什么是MRIT？对锤击试验我听到有人谈论它。
http://www.chinaksi.com/resources/library/modal-space/chinese-translation/54-mspace-dec06-what-is-mrit-i-hear-people-talk-about-it-for-impact-testing

如果这种情况，应该没有问题。

不知用的是什么软件？我怀疑是软件设置上的原因。

另外，建议看一下，下面的这2篇文章：
1. 2004年04月 做模态试验，需要将传感器安装在X，Y和Z三个方向吗？
    http://www.chinaksi.com/resources/library/modal-space/chinese-translation/38-mspace-apr04-do-i-need-to-have-an-accelerometer-mounted-in-the-x-y-and-z-direction-to-do-a-modal-test
2. 1998年08月 模态测试移动力锤还是移动加速度计有差别吗？
    http://www.chinaksi.com/resources/library/modal-space/chinese-translation/difference-between-a-roving-hammer-and-roving-accelerometer-modal-test

aqiang

westrongmc 发表于 2014-6-5 14:10
是否是将两个传感器固定在结构上，而将力锤逐点移动锤击？如果是这样的话，
有个专门的名称 多参考点锤击 ...

    谢谢你的文章！回到测试中，我是移动力锤，固定传感器的。对于MRIT技术，最近我也在学习相关知识。对于图示的龙门结构，我是想得X, Y, Z 3个方向的振型，所以就分别敲3个方向，并且也只采那个方向的响应，而且在分别采集X, Y, Z 方向的响应时，都用2个传感器，一个参照点在龙门结构，另一个参照点在底座上（示意图没画出），这算是用MRIT技术了。方法有些笨，因为是在摸索中。其中有些点敲不了，所以没有数据，最后把全部数据导入模态软件中进行参数计算时（用的是mescope），如果选择多参照的拟合方法，软件就会报错了。。。这是由于软件的设置问题吗？

westrongmc

aqiang 发表于 2014-6-5 21:49
谢谢你的文章！回到测试中，我是移动力锤，固定传感器的。对于MRIT技术，最近我也在学习相关知识。对 ...

抱歉，没看懂“我是想得X, Y, Z 3个方向的振型，所以就分别敲3个方向，
并且也只采那个方向的响应，而且在分别采集X, Y, Z 方向的响应时，。。。”是什么意思。

你把所测的频响FRFs，按照下面的频响矩阵的形式，自行填入频响FRFs矩阵，看一下是否缺少相应的点？

KSI科尚仪器 - FRFs矩阵形式

按照互易性原理，把你的试验，想像成有两个激振器布置在那两个固定不动的加速度的位置，
而把你漫游的各个敲击点，看成是加速度计在测量响应。试试看，能否更容易理解些。

另外，这个结构是一个箱形结构吗？
可以进行要做简化，例如在侧面上，主要的振动响应是面的法向运动，而面内的运动很微弱。
因此测试时，没有必要，每个点都按照三个方向激励，并且也极不容易实现吧？

把你想要的测点，在图上标识一下。这样更容易给出建议。

aqiang

westrongmc 发表于 2014-6-6 10:17
抱歉，没看懂“我是想得X, Y, Z 3个方向的振型，所以就分别敲3个方向，
并且也只采那个方向的响应，而且 ...

    不好意思！没表达清楚，我的方法是把模态软件中的结构的所有点在X, Y, Z 3个方向都敲，并且是敲X方向，用2个单向传感器采集X方向的响应，其他的2个方向也类似。我觉得要全部点都敲到，才能组成FRF矩阵的完整一行，但是结构中，有些点是敲不到的，这与计算FRF不就矛盾了吗？（稍后我再把图贴上来）

westrongmc

aqiang 发表于 2014-6-6 22:17
不好意思！没表达清楚，我的方法是把模态软件中的结构的所有点在X, Y, Z 3个方向都敲，并且是敲X方向 ...

1. 请理解我前面建议读的两篇文章。

2. MRIT中，参考点包含了位置以及方位信息。从你的描述来看，参考点的位置没有变，但方位变了，这是不对的。
    不要改变方位，固定好后，不要在测试过程中，再去移动它或者改变方位了。

3. 没有必要在所有的点敲击三个方向。按照结构刚性假设，敲击一个位置的某个方向后，
    其他位置的这个方向的信息，可以直接复制过去或者有些未测的点，可以有其他的点线性合成而来。
    例如ME‘scope模态软件里可以设定结点按照 interpolated 的方式，可以定义它的animation equation。

KSI-MEscope未测的点插值显示

   例如，N-Modal模态软件里面，这种插值的功能，称为约束方程 constrain equation

KSI-N-Modal约束方程

aqiang

westrongmc 发表于 2014-6-7 09:54
1. 请理解我前面建议读的两篇文章。

2. MRIT中，参考点包含了位置以及方位信息。从你的描述来看，参考 ...

       由于我测试的是箱体结构，我从论坛的一些帖子中看到：“与激励方向垂直的模态有可能激发不出来”，所以我的“REF DOF”实际是有6个：“1X, 1Y, 1Z 和2X, 2Y, 2Z”。并且我用的是单轴向传感器，所以换了方向敲时，2个传感器也跟着换方向，相当于我做了3组测试。另外，对于这种箱体结构，用4通道分析仪采集的话，移动力锤和移动传感器这两种方法有优劣之分吗？
        在定义animation equation时，没敲的点可以插值得到变形情况；但是在curve fit时，用Multy Ref也可以计算吗？它不是需要一个完整的FRF矩阵吗（我在Mescope里好像是算不了）？