模態空間是Peter Avitabile教授發表的係列模態解讀文章。Peter Avitabile教授是美國麻省大學洛威爾校區UMASS Lowell機械工程係結構動力學和聲學係統實驗室的副主任，以及模態分析和控製實驗室的主任。Peter Avitabile教授以略帶口語化、生動而又幽默的語言，在每篇文章中集中介紹試驗模態分析的一個(ge) 主題，是非常好的試驗模態分析的入門文章。它涉及到了試驗模態分析的方方麵麵，是模態試驗新手的入門材料，學習(xi) 它有助於(yu) 理解什麽(me) 是試驗模態，以及取得高質量的模態參數。
在北京科尚儀(yi) 器官網發布模態空間係列文章及其中文翻譯，得到了Peter Avitabile教授的書(shu) 麵授權，Peter Avitabile教授擁有文章全部權利，北京科尚儀(yi) 器隻為(wei) 學習(xi) 教育目的而使用它們(men) 。如您轉載此係列中文翻譯，請保留本段的描述信息。
模態空間係列（九十六）趣味解讀模態空間-對錘擊試驗用漢寧窗。那看上去不對啊…那會(hui) 造成數據失真嗎？
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有人告訴我，對於(yu) 錘擊試驗他們(men) 用了漢寧窗。那看上去不對啊…那會(hui) 造成數據失真嗎？
現在…坐下來，聽仔細了，這樣你就不會(hui) 犯這個(ge) 錯了。
哦…這裏我該從(cong) 哪兒(er) 著手呢？？？首先，我們(men) 嚐試了解為(wei) 何會(hui) 有這樣的事情發生。人們(men) 常常在非常困難的條件下進行測量，這兒(er) 至少可以說，測量條件不是z優(you) 的。很多例子中，測量結果不是漂亮的教科書(shu) 插圖，對測得的頻響函數，我們(men) 都希望可以那樣。
很多情形下係統處在一個(ge) 噪聲非常嚴(yan) 重的環境下，或者測量傳(chuan) 感器不是z優(you) 的，或者激勵不足以提供可以測量的響應，等等不一而足。並且它們(men) 隻是我們(men) 進行測試時麵臨(lin) 的一些情況。另外請不要忘記可能會(hui) 有非線性（我們(men) 的主要敵人）和複雜的阻尼機製（我們(men) 主要敵人的z好朋友），它們(men) 都把測量條件複雜化了。
另外，因為(wei) 我們(men) 有這些類的困難並且因為(wei) 我們(men) 老是遇到它們(men) ，我們(men) 開始認為(wei) 全部測量結果總是會(hui) 有所有這些難題。於(yu) 是它就成了普遍現象而不是例外，我們(men) 開始認為(wei) 測量結果始終就應該是這個(ge) 樣子。
但真的是這樣嗎？所有的測量結果真的始終都有如此糟糕的質量嗎？或者隻是我們(men) 變得自滿，而且假定它就應該是這樣。
那麽(me) 我們(men) 從(cong) 觀察你在圖1中提供的測量結果著手。哎呀…看起來那確實是一個(ge) 非常糟糕的測量結果。另外，乍看之下，我知道我們(men) 都會(hui) 辯稱這來自於(yu) 非線性係統，有複雜的阻尼機製，環境噪聲非常嚴(yan) 重，得到這個(ge) 測量結果的傳(chuan) 感器不是z好的，等等。
圖1 – 一個(ge) 非常糟糕的測量結果示例
但真正的問題可能是，為(wei) 什麽(me) 這個(ge) 測量結果是如此的糟糕？它真的來自於(yu) 一個(ge) 非線性係統嗎？真的有複雜的阻尼機製嗎？真的有噪聲嚴(yan) 重的環境嗎？傳(chuan) 感器真的那麽(me) 差嗎？
抑或者，這些隻是我們(men) 可以說的簡單借口，因為(wei) 我們(men) 真的不知道或者隻是對如此糟糕的測量結果已經習(xi) 以為(wei) 常了並且認為(wei) “它就是這樣的”。
我真的不能評論這個(ge) 測量結果，除了你提到的，它是來自於(yu) 脈衝(chong) 激勵，並且測量結果施加了漢寧窗 – 因為(wei) 它曆來都是這樣做的。所以問題是，這真的是進行測量的正確方式嗎？
那麽(me) 我們(men) 在一個(ge) 一般結構上繼續進行一個(ge) 典型的錘擊試驗；實際上這是一個(ge) 複合材料加筋梁式結構，之前在其他測量情況下已經用過。所以我們(men) 要做的第1件事就是，用正確的數字處理參數進行測量，接下來再重新進行測量，但是用漢寧窗來展現顯著的差異。
這第1次的頻響測量結果（FRF）如圖2所示，同時顯示了相幹、輸入激勵和輸出時域響應。現在對於(yu) 這個(ge) 特別的設置條件，真的沒有必要在輸入或輸出上加窗，因為(wei) 在采樣時間段內(nei) 測量結果是完全可以觀測的，滿足傅立葉變換處理的周期性要求。注意，這個(ge) 測量結果，相幹非常好，FRF也同樣非常好。另外還要清楚，如果要施加任何窗，隻可以對響應加指數窗。
圖2 – 一個(ge) 錘擊測量結果示例，施加了恰當的信號處理參數
嗯…我們(men) 進行測量並在測量結果上加漢寧窗，如圖3左邊所示。現在請保證你明白這並不是進行測量的方法，但我是要演示這個(ge) 測量結果會(hui) 如何的糟糕。輸入激勵和時域響應是類似的，但對這個(ge) 測量結果，你可以觀察到FRF和相幹慘不忍睹 – 並且，這個(ge) 測量結果實際上是何等的糟糕，說慘不忍睹那是說得太輕了。
但是令人困惑的是，無論如何時域信號看上去真的不很糟。嗯，你必須認識到，顯示的信號是原始的測量數據，數據上顯不出窗的影響。所以它沒有真的顯出時域中施加的漢寧窗如何影響到數據 – 但毫無疑問，頻域顯示出了所測FRF和相幹顯著的惡化。
圖3 – 一個(ge) 錘擊測量結果示例，施加了完全不對的信號處理參數
為(wei) 了理解加漢寧窗時發生了什麽(me) ，圖3右邊顯示出兩(liang) 個(ge) 時域信號，同時顯示了漢寧窗，適當地對窗進行了放大，以便在視覺上跟得到的測量結果進行對比。現在，如果仔細觀察圖3 ，你很快會(hui) 發現，漢寧窗將輸入激勵和輸出響應的時域記錄信號的開始部分嚴(yan) 重地進行了衰減 – 並且事實上，會(hui) 把關(guan) 於(yu) 瞬態響應的全部重要信息基本上加權為(wei) 零，那麽(me) 造成測量結果基本上是係統中的噪聲。現在這就很清楚了，為(wei) 什麽(me) 圖3中的FRF和相幹是如此的糟糕 – 測量結果已經基本上退化為(wei) 噪聲。
但是如果你沒有注意或者誤入歧途地認為(wei) ，這就是測量結果通常看起來的樣子，那麽(me) 你可能認為(wei) ，這是“在目前的情況下能夠得到的z好的測量結果”。但是這裏的現實情況是，已經完全錯誤地指定了處理數據的信號處理參數，並且由此造成測量結果完全失真。
我明白有些測量情況，由於(yu) 提到的各種原因造成不少困難，但是那並沒有讓你有權去不恰當地處理數據，引發其他的錯誤，“因為(wei) 你認為(wei) 這沒有區別”。在這兒(er) 所示的情況下，所有的失真都是由於(yu) 不正確地處理數據造成的，在這種情況下，樣樣都好的數據變成了非常糟糕的、難看的測量結果，這在任何情況下都不可接受。
我希望這有助於(yu) 解釋你的問題。如果你有關(guan) 於(yu) 模態分析的任何其他問題，盡管問我好了。
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模態激勵全新的解決(jue) 方案-WaveHitMAX自動脈衝(chong) 錘
實驗模態分析中必不可少的一環就是模態激勵，昊量光電新推出的這款智能衝(chong) 擊錘的發明為(wei) 結構動力學国产成人在线观看免费网站提供了機械激勵的新途徑。智能意味著設備內(nei) 部處理信號。模態錘WaveHitMAX保證了測試對象的全自動、可重複和高精度激勵，而沒有雙重打擊。用戶可以根據不同的阻尼/延遲時間，設置撞擊次數、衝(chong) 擊力和撞擊之間的延遲時間。所有的預置，如零點或衝(chong) 擊力搜索，都是由錘子自動完成的。用戶不再需要手動調整。
針對全自動衝(chong) 擊錘的研製，WaveHitMAX采用包括整個(ge) 運動控製的閉環控製方法解決(jue) 了這一問題。
圖1. 用於(yu) 脈衝(chong) 錘內(nei) 部運動控製的傳(chuan) 感器-執行器控製回路示意圖
對新型衝(chong) 脈衝(chong) 錘WaveHitMAX的係統設計進行了改進，使傳(chuan) 感器信號作為(wei) 運動控製單元的主要輸入參數。這樣，脈衝(chong) 錘的手臂可以向上移動到試件的命中點，在那裏，通過力傳(chuan) 感器信號中的特征變化檢測到接觸事件，手臂的移動方向可以反轉。
與(yu) 半自動衝(chong) 擊錘相比，WaveHitMAX自動脈衝(chong) 錘具有新的功能。內(nei) 部信號處理的優(you) 點有:
• 全自動單擊
• 自動搜索用戶自定義(yi) 的衝(chong) 擊力
• 自動零點搜索
• 確認對質量保證的影響
• 更改錘頭與(yu) 測試對象之間的位置，無需重新設置
WaveHitMAX自動模態力錘可以通過以太網在Windows設備(PC或平板電腦)上通過包含的軟件快速、輕鬆地操作。
自動模態脈衝(chong) 錘特點：
• 自動零點搜索
• 可重複的單擊激發
• 內(nei) 部傳(chuan) 感器評估和過程控製
• 自動搜索和調整衝(chong) 擊力
• 位置的變化是自動預測的
• 通過附件配置脈衝(chong) 特性
• 通過遠程控製或集成到客戶係統中來觸發功能
• 在德國設計和組裝
• CE認證
1.確保單次激發
雙重撞擊激勵可以在時域和頻域檢測到
2.豐(feng) 富的配件支持
不同的傳(chuan) 感器-尖端-配重的組合。
綜述上文介紹WaveHitMAX - 一款用於(yu) 全自動衝(chong) 擊測試的智能脈衝(chong) 錘，在全新的AI智能脈衝(chong) 領域實現真正意義(yi) 上的全自動智能脈衝(chong) 錘！
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