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（六十一）趣味解讀模態空間-所有模態軟件係統都需要一個(ge) 參考自由度，為(wei) 什麽(me) FFT分析儀(yi) 不一樣？
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所有模態軟件係統都需要一個(ge) 參考自由度，為(wei) 什麽(me) FFT分析儀(yi) 不一樣？
這是另一個(ge) 令人困惑的地方。
好了 – 那麽(me) 這是另一個(ge) 讓人困惑、經常會(hui) 犯錯誤的地方。當試圖進行模態測量、得到結果時，它使人犯愁。通常與(yu) 模態分析軟件係統分開，利用單獨的FFT分析儀(yi) 進行數據采集時，經常遇到這個(ge) 問題。但在任何模態分析係統中也會(hui) 出現這個(ge) 問題。
在探究具體(ti) 問題之前，讓我們(men) 僅(jin) 回顧一些基本內(nei) 容以盡量正確地看待這個(ge) 問題。問題實際上起源於(yu) 以下事實，即FFT分析儀(yi) 不僅(jin) 僅(jin) 用於(yu) 模態測試，並且利用模態分析軟件係統生成模態振型。FFT分析儀(yi) 是一種通用儀(yi) 器，用來生成任何東(dong) 西的頻響函數。測量結果可以是通用的信號，如電路分析，聲學測量結果，傳(chuan) 遞比測量結果，等等。
分析儀(yi) 的概念是在兩(liang) 個(ge) 或更多通道上進行測量。通常人們(men) 試圖要得到的是輸出跟輸入的測量結果比值。也就是說，感興(xing) 趣的通常是兩(liang) 信號的比值。
現在假設正在進行一個(ge) 測量，其中，相對於(yu) 施加到電路上的電壓，需要得到一個(ge) 電路（濾波器）的輸出電壓，如圖1所示。（注意這些測量結果是一般意義(yi) 的，不見得是模態測試經常要得到的典型的力和加速度。）所以我可以將輸入電壓接入FFT分析儀(yi) 的1通道，將電路的輸出電壓接入FFT分析儀(yi) 的2通道。或者我可以交換這兩(liang) 個(ge) 通道，因為(wei) 這確實無關(guan) 緊要。
但是重要的是，想得到的頻響函數是電路的輸出電壓“相對於(yu) ”施加的輸入電壓。所以就FFT分析儀(yi) 而言，輸出電壓的頻譜是相對於(yu) 一個(ge) “參考信號”，輸入電壓，測得的。
圖1 – 典型的輸入/輸出測量布置
對FFT分析儀(yi) ，參考通道將取決(jue) 於(yu) 用哪個(ge) 通道測量輸入參考電壓 – 無論它是1通道，2通道，或者是其他什麽(me) 通道。所以測得的頻響可能看起來像如圖2所示的樣子，這裏濾波器的輸出電壓是相對輸入信號測量的。
圖2 – 典型的輸入/輸出頻響測量結果
所以FFT分析儀(yi) 的參考跟輸出比輸入的測量結果有關(guan) 。現在實驗模態測試的參考點是什麽(me) 意思？通常參考點是測量結果中不變的項。模態測試的典型測量結果取決(jue) 於(yu) 進行錘擊測試還是激振器測試。每種情況得到的頻響矩陣的各項如圖3所示。
圖3 – 激振器和錘擊激勵的FRF矩陣
對於(yu) 激振器試驗，激振力施加在相同的位置，測量所有想得到的測點響應。這與(yu) FFT參考的術語一致。
但是對逐點移動錘擊測試，力錘從(cong) 一個(ge) 點移動到另一個(ge) 點，但是加速度計保持在固定的位置 – 所以稱加速度計為(wei) 模態試驗的“參考”，但是測得的頻響建立了輸出加速度相對於(yu) 輸入力的關(guan) 係。所以就是這兒(er) 出了問題。“參考”這個(ge) 詞對不同的国产成人在线观看免费网站意味著不同的事情。
所以，取決(jue) 於(yu) 用什麽(me) FFT分析儀(yi) ，為(wei) 了不讓模態軟件“搞混淆”這個(ge) “參考”標識符，可能需要使用一種方法或者建議的命名規則。
現在，當然每個(ge) 人都認識到頻響矩陣中的測量結果是互易的，當數據從(cong) 一個(ge) FFT分析儀(yi) 傳(chuan) 遞到你的特定模態分析軟件包時，這個(ge) 參考標識符隻是一種管理方法，需要解決(jue) 。但是在模態軟件包中，為(wei) 了能夠使用從(cong) FFT分析儀(yi) 得到的測量結果，它是一種必需解決(jue) 的令人沮喪(sang) 的管理方法。
一旦確定了正確的方法，那麽(me) 記錄它就輕而易舉(ju) 了，這樣每個(ge) 人都認識到需要做什麽(me) 。我知道很多年來，對那天我正在使用的特定的FFT分析儀(yi) ，我搞出很多不同的方案來提醒我自己，我需要遵循什麽(me) 方法。典型（老）方案如圖4所示，其中用一種文件命名規則來搞清楚哪個(ge) 測量結果是哪個(ge) 。
圖4 – 文件名稱規則示意圖
現在取決(jue) 於(yu) 你正在使用的軟件包，為(wei) 了正確地確定測量結果的“模態參考點”，有很多種數據可能需要處理的方法。現在這點可以通過“切換”或“開關(guan) ”命令來得到正確的“模態參考點”的辦法來解決(jue) 。
或者它可能要求將這些測量結果寫(xie) 成一種通用文件格式(UFF)，對結果進行特定的編排 – 或者要求按照某種方式將測量結果導入到軟件中去，這些辦法可能解決(jue) 這個(ge) 問題。這或許可以通過識別測量結果是來自於(yu) “逐點移動的”力錘或者來自於(yu) “固定的”力錘參考位置的部分解決(jue) 。
但是你需要如何解決(jue) 這個(ge) 問題將依賴於(yu) 所用的特定FFT分析儀(yi) 以及模態軟件係統。但是我可以向你保證，每個(ge) 模態軟件供應商都麵臨(lin) 相同的問題，為(wei) 了解決(jue) 這個(ge) 常見的問題，會(hui) 有專(zhuan) 門的處理方法。我猜這個(ge) 問題的神奇之處在於(yu) ，問題是什麽(me) 再明顯不過了，軟件為(wei) 了解決(jue) 這個(ge) 問題，應該有一個(ge) 簡單有效的辦法，但所有不同的軟件包都要求進行完成這個(ge) 明顯的步驟。
我希望這篇文章澄清了關(guan) 於(yu) 參考點的疑惑之處 – 不管它是在FFT分析儀(yi) 上還是在模態軟件包中。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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