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模態空間係列(七十四)趣味解讀模態空間 — 推力杆對頻響測量結果有什麽影響嗎?

發布時間:2022-05-26 13:44:02 瀏覽量:2588 作者:Peter Avitabile

摘要

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。


正文

模態空間係列(七十四)趣味解讀模態空間 — 推力杆對頻響測量結果有什麽(me) 影響嗎?


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。


推力杆對頻響測量結果有什麽(me) 影響嗎?那我們(men) 看看這個(ge) 問題。


當進行激振器試驗,連接推力杆到結構上時要小心。當用這類激振器試驗求取模態測試用的頻響函數時,我發現對此常常誤解重重。很多時候人們(men) 對於(yu) 基礎激勵振動台試驗很熟悉,用來評價(jia) 受到某種模擬實際載荷的設備質量,或者根據某種規範進行品質測試。模態試驗與(yu) 這類品質試驗比有一些區別。


不是直接連接被測結構到激振器的運動台麵上,而是有一個(ge) 長、柔細杆,稱為(wei) 頂杆或推力杆,放置在激振器和被測結構之間。這個(ge) 推力杆的目的是沿著杆的長度方向提供軸向激勵,同時給予被測結構非常小的橫向剛度。為(wei) 了清楚起見,圖1顯示了一個(ge) 典型的激振器試驗設置布局。


圖1 – 典型模態試驗激振器設置布局


現在我本應該多花點時間來討論一下可能存在的所有不同情形,但這裏沒有足夠的空間。我至多可以舉(ju) 例說明一些必須考慮的典型試驗情況,並且展示某些可能的頻響函數畸變測量結果,由激振器和推力杆不恰當的試驗設置而造成。


情形A:我們(men) 考慮試驗中激振器推力杆彎曲的影響。記住目的是要僅(jin) 僅(jin) 提供沿著推力杆長度方向上的輸入激勵,同時要將推力杆的任何彎曲減至zui低程度。 當推力杆彎曲時會(hui) 發生兩(liang) 種情況。推力杆會(hui) 傳(chuan) 入一個(ge) 力傳(chuan) 感器測不到的轉動載荷;記住力傳(chuan) 感器預期僅(jin) 僅(jin) 觀測到壓縮或者拉伸的載荷,且任何力矩都將會(hui) 致使力傳(chuan) 感器讀數失真同時傳(chuan) 入到結構上一個(ge) 作為(wei) 轉動載荷的力矩,其測量不到。另外,推力杆會(hui) 引入轉動剛度到被測結構之上,它不是結構動力學特性的真正部分。圖2顯示了一個(ge) 測量結果,其中對於(yu) 一個(ge) 簡單的結構,在不同的高度施加激振器激勵。顯然,對於(yu) 測得的頻響函數有影響。在試驗設置的初期階段要檢查這個(ge) 方麵。


圖2 – 推力杆的彎曲影響


情形B:現在考慮激振器相對於(yu) 測試結構對中設置不恰當的情況。這跟上麵的情況類似,因為(wei) 存在激振器施加到測量設置上的彎曲貢獻。圖3顯示了由於(yu) 激振器不對中產(chan) 生的畸變測量結果。應該要花點心思對中激振器。


圖3 – 推力杆的不對中影響


情形C:另一個(ge) 注意事項是關(guan) 於(yu) 試驗設置中的激振器頂杆長度的。圖4中的測量結果再次表明得到的測量結果是有差別的。應該進行預試驗來了解這種影響重要與(yu) 否。

圖4 – 推力杆的長度影響


情形D:zui後所用的推力杆類型對於(yu) 測得的結果也有影響。圖5展示了用不同推力杆所造成的影響,在試驗開始的時候應該檢查。


圖5 – 推力杆類型的影響


那麽(me) 在所有展示的情形中,推力杆對於(yu) 得到的結果顯然存在影響。不管它是激振器/推力杆在結構上的位置,還是相對結構的傾(qing) 斜對中,還是推力杆的長度或類型,都會(hui) 有推力杆的彎曲效應,影響測得的頻響函數。


試驗設置時必須要當心。遺憾的是,對於(yu) 哪種推力杆布置會(hui) 產(chan) 生非常優(you) 的結果,這裏沒有一個(ge) 確切的答案。這在極大程度上依賴於(yu) 被測結構和感興(xing) 趣的頻率範圍。但是對於(yu) 試驗嚐試不同的情況,讓你自己確信zui終采取的試驗布置采到了zui優(you) 可能的頻響函數,這很重要。


我希望這個(ge) 解釋有助於(yu) 你明白,當進行激振器試驗時你需要格外小心,並且推力杆對於(yu) 總體(ti) 結果具有極大的影響。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

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• 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

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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。


 

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