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高频激振器是如何产生50kHz频率?高频振动是指频率高于20 kHz的振动,它在各种科学和工程领域有着广泛的应用。例如,MEMS(微机电系统)是一种集成了机械、电子、光学等功能的微型器件,它们需要在高频振动的条件下进行校准和测试,以保证其性能和可靠性。另外,高频振动也可以用于模拟各种实际场景,如冲击、碰撞、震荡等,以检测物体或结构的强度和稳定性。为了满足这些高频振动应用的需求,就需要一种能够提供高力、高加速度、宽频响应的振动设备。昊量光电新推出高频振动校准和测试应用的高频激振器/模态激振器产品系列就可以满足这样的需求!高频宽带激振器DM1——专门为高频振动校准和测试的要求而设计的高频激振器DM ...
拿简单梁进行激振器试验,但有些模态看起来不对 – 怎么啦?在北京科尚仪器官网发布模态空间系列文章及其中文翻译,得到了Peter Avitabile教授的书面授权,Peter Avitabile教授拥有文章全部权利,北京科尚仪器只为学习教育目的而使用它们。如您转载此系列中文翻译,请保留本段的描述信息。我拿简单梁进行激振器试验,但有些模态看起来不对 – 怎么啦?我们讨论一下激振器推力杆的一些问题。对于试验模态分析,在设置激振器和通常被称为“顶杆”或“推力杆”的连接装置的过程中,如果不小心,那么激振器试验会引起某些特别的难题。一般情况下,系统如图1所示进行设置。推力杆的想法是允许轴向运动被传递到结构 ...
-我知道某些激振器激励具有不同的特性 – 但是用哪种最优呢?在北京科尚仪器官网发布模态空间系列文章及其中文翻译,得到了Peter Avitabile教授的书面授权,Peter Avitabile教授拥有文章全部权利,北京科尚仪器只为学习教育目的而使用它们。如您转载此系列中文翻译,请保留本段的描述信息。我知道某些激振器激励具有不同的特性 – 但是用哪种最优呢?我们讨论一下这个问题。我们讨论一下目前模态分析用得最普遍的激励技术。它们是随机、伪随机、猝发随机、正弦扫频和数字步进正弦。只是简单地回顾一下它们(因为之前曾讨论过它们),但是更重要的问题是,它们总是都提供相同的结果吗?对此,并不总是有一个简 ...
斜的输入进行激振器试验在北京科尚仪器官网发布模态空间系列文章及其中文翻译,得到了Peter Avitabile教授的书面授权,Peter Avitabile教授拥有文章全部权利,北京科尚仪器只为学习教育目的而使用它们。如您转载此系列中文翻译,请保留本段的描述信息。如果用跟全局坐标系倾斜的输入进行激振器试验,如何将力按各个方向分解为特定的分量?等等–在你测试数据之前,我们需要讨论一下这个问题。嗯,事实证明,其实你不需要将力分解为全局坐标系内的各个分量。有一种简单的方法来解释这点。但是,在我们弄清我们要如何帮助解决你描述的这个问题之前,我们首先讨论一些基础知识。我们需要理解的第一件事情是,即使是你 ...
不能用一个大激振器进行模态试验,只要“调出信号”就可以吧?在北京科尚仪器官网发布模态空间系列文章及其中文翻译,得到了Peter Avitabile教授的书面授权,Peter Avitabile教授拥有文章全部权利,北京科尚仪器只为学习教育目的而使用它们。如您转载此系列中文翻译,请保留本段的描述信息。为什么我不能用一个大的激振器进行模态试验,只要“调出信号”就可以吧?这不是个好主意–我们讨论一下这个问题?好吧 – 那么在这里我们需要讨论几件事情。参与模态测试的人很多时候来自于“振动品质检验圈子”,并且相较于“模态圈子”具有完全不同的想法。在振动品质试验中,用大型振动台,试件一般刚硬地安装于运动台 ...
试,具有2个激振器参考点和15个加速度计布点位置。图 1 – 平板试验设置,有2个参考点讨论的第1个工具是和函数,SUM。这个是非常简单的算式。一般来讲,它是所测的全部FRFs之和(或者有时候,只用了部分FRFs)。在系统某阶模态的附近区域,SUM会有一个峰。这种想法是如果考虑全部的FRFs,那么在大多数测量结果中将会看到所有阶的模态。当包含越多的FRFs,则在收集的FRFs求和中会有更大的机会观察到所有阶的模态。这显然好于某个特定的测量结果,其中有可能没有呈现所有阶的模态。所有测得的响应函数的和函数如图2所示。和函数会相当不错地区分出各阶模态,特别是如果模态离得比较开。图中可以看到5个峰,这 ...
锤击测试还是激振器测试。在激振器测试中,力的测量位置是参考点,而加速度计在结构上“逐点移动”到不同的位置。(显然,移动加速度计比移动激振器来得更容易。)一旦采集了所有的测量结果,就得到了FRF矩阵的一列。测得的这个特别的列是由结构上力测量结果的位置决定的。但是对于锤击试验,或许力锤可以“逐点移动”而加速度计保持在相同的位置。在这种情况下,加速度计是参考点,可以得到FRF矩阵的一行。同样地,这个特别的行是由结构上加速度计的位置决定的。(但是也有这种可能,力锤可以保持不动,而加速度计可以在结构上“逐点移动”)。不管怎样,固定不动的测量结果称为“参考点”,因为对每一个采集的输入输出测量结果,它都一样 ...
置为进行某种激振器试验。这个结构包括一个非常硬的外框和一个非常柔的板结构,板用一种夹持装置托住。注意,激振器设置为只对结构的外框进行试验,并且在最初的试验中,加速度计仅仅布置在这个外部结构上;最初,在面板结构上没有测量结果,因为它不是当务之急(或者假定是这样的)图1 – 加劲肋平板结构图2 – 框架结构上的驱动点频响现在仅仅利用框架结构上的测量结果,形成一个稳态图,如图3所示。注意在这幅图中,非常稳定的极点远远多于3个。SUM函数和MIF函数很好地显示出了3个峰,但是其他的峰根本没有很清楚地显示出来。所以这个稳定图像是识别出了很多的模态,比根据SUM和MIF函数看起来可以解释的还多。图3 – ...
锤击测试还是激振器测试。每种情况得到的频响矩阵的各项如图3所示。图3 – 激振器和锤击激励的FRF矩阵对于激振器试验,激振力施加在相同的位置,测量所有想得到的测点响应。这与FFT参考的术语一致。但是对逐点移动锤击测试,力锤从一个点移动到另一个点,但是加速度计保持在固定的位置 – 所以称加速度计为模态试验的“参考”,但是测得的频响建立了输出加速度相对于输入力的关系。所以就是这儿出了问题。“参考”这个词对不同的应用意味着不同的事情。所以,取决于用什么FFT分析仪,为了不让模态软件“搞混淆”这个“参考”标识符,可能需要使用一种方法或者建议的命名规则。现在,当然每个人都认识到频响矩阵中的测量结果是互易 ...
早用得上。在激振器试验过程中,当很难进行驱动点测量的时候,它也非常有用。我希望这个解释澄清了你关于模态振型归一并且需要驱动点测量结果的问题。如果你有关于模态分析的任何其他问题,尽管问我好了。在北京科尚仪器官网发布模态空间系列文章及其中文翻译,得到了Peter Avitabile教授的书面授权,Peter Avitabile教授拥有文章全部权利,北京科尚仪器只为学习教育目的而使用它们。如您转载此系列中文翻译,请保留本段的描述信息。模态激励全新的解决方案-WaveHitMAX自动脉冲锤实验模态分析中必不可少的一环就是模态激励,昊量光电最新推出的这款智能冲击锤的发明为结构动力学应用提供了机械激励的新 ...
(当然,对于激振器激励模态测试,如果没有多个激振器,要得到多参考点数据需要耗费更多的工作。但是,通常可以采集多参考点数据。)但是这个才真的是个问题 — 需要多参考点数据来提取多个根吗?就我个人来说,答案是没有必要这样做。如果采集的数据质量好,那么频响函数是所有阶模态的和,模态参数估计算法可以从测量的数据中准确提取出来多个根。根据测量数据对两个结构进行求解来展示多个根的提取结果(在一个频率分辨率Δf之内有两个单独的模态)。在这两种情况下,根据已有的模态指示工具(频响之和SUM,模态指示函数MIF,等)所示,好像只有一个根存在。在其中一个结构上,在全部超过100个测量结果中只有一部分纵向频响才显示 ...
定响应点,对激振器试验是固定不动的输入位置)一定不能位于某阶模态的节点上。节点是一个零响应的位置。如果没有响应,那么怎么可能得到一个好的频响。我记得多年前,一个小组正在测量一个大的悬臂类型的结构,他们只是将注意力集中到一些非常昂贵的低频加速度传感器上了。考虑到设备可能从结构上掉落下来,参考加速度计安装到悬臂结构的基础位置 — 那么当然测不到响应,毋庸置言频响很差。另有一个肋-板机箱结构试验,所有的测量位置位于大多数的刚硬的肋交叉点位置,结构面板部分没有布置任何加速度计。对于这个特殊的结构,结果表明感兴趣的模态主要跟面板响应相关。全部的加速度计基本上位于所有的模态节点位置。很不幸,在寻求指导和帮 ...
O然后去移动激振器?那我们讨论一下其中差异吧。2014年01月06日 发布 ver1.0与单输入单输出(SISO)得到的数据相比较时,多输入多输出(MIMO)试验具有很多优点。来自多个激振器的能量允许结构在整体上受到更为一致的激励,于是得到更好的频响函数(FRF)。当只利用一个激振器时,得到的测量结果通常不及多个激振器激励好,大型结构时更是如此。用单个激振器的方法,很难在整体结构上得到一个相当好的激励水平。另一个重要因素是激振器设置对被测试验对象的影响。利用单个激振器方法时,为了得到多参考曲线拟合技术所需的多参考点数据,必须多次设置激振器系统。很多时候试验布置方案或许对测得的频响函数有影响。用 ...
于锤击试验和激振器试验这些步骤稍有不同,下面将分别讨论。对于锤击试验,利用力锤或者某种冲击装置将激励施加到结构之上,其中传递到结构上的激振力需要测量。常用加速度计测量结构响应,但有时用激光或其他测量传感器。通常,在数据采集系统的最低通道上测量用于激励结构的力。尽管今天在很多系统上不做这样要求,但很多测量工程师依然遵从这个做法。在剩余通道上测量一个或多个响应信号(取决于在使用两通道抑或是多通道系统)。通常根据冲击装置的触发来启动测量。为了让数据采集系统启动测量过程,必须定义某个最小电平。所测力最大电压的10%~20%做触发电平是一个很好的数值,可用于大多数测试。很多数据采集系统中,定义一个预触发 ...
问题。当进行激振器试验,连接推力杆到结构上时要小心。当用这类激振器试验求取模态测试用的频响函数时,我发现对此常常误解重重。很多时候人们对于基础激励振动台试验很熟悉,用来评价受到某种模拟实际载荷的设备质量,或者根据某种规范进行品质测试。模态试验与这类品质试验比有一些区别。不是直接连接被测结构到激振器的运动台面上,而是有一个长、柔细杆,称为顶杆或推力杆,放置在激振器和被测结构之间。这个推力杆的目的是沿着杆的长度方向提供轴向激励,同时给予被测结构非常小的横向刚度。为了清楚起见,图1显示了一个典型的激振器试验设置布局。图1 – 典型模态试验激振器设置布局现在我本应该多花点时间来讨论一下可能存在的所有不 ...
测试中常用的激振器激励的窗函数注意事项。最为常用的是随机激励。随机激励带来的问题是在采样时段内永远不会有重复的信号。于是需要窗函数来减少泄漏的影响。随机激励最常用的窗上汉宁窗。但是必须指出,使用窗函数,为此目的的任何窗,会对测量的数据产生影响 — 但是为了减少泄漏影响,使用窗函数是必要之恶。记住通过使用窗函数只能减少泄漏的影响 — 永远不能完全消除它。所有的窗总是会对测量的幅值产生影响,跟真实幅值比变小了,而且一般情况下有这样的影响,跟实际存在的阻尼相比较,好像具有更大的阻尼。从随机激励得到的典型输入-输出测量结果如图2所示,在测得的输入和响应通道中都施加了汉宁窗。使用汉宁窗会引起最大16%之 ...
了5个独立的激振器对这个实际结构进行试验(三个垂直方向和两个独立的水平方向)。结构的第1阶模态在x方向上具有弯曲变形,而在y方向上几乎没有响应。显然,在x方向上的激振器可以很好地激起x方向上的模态,但y方向的激振器根本不可能很好地对结构进行x方向的激励。所有从y激振器得到的测量结果显然会很差,因为第1阶模态在y方向上没有参与。另一方面,结构的第2阶模态在y方向上具有弯曲变形,而在x方向上几乎没有响应。于是跟刚才所讨论的相对的情形也是正确的。y激振器可以在y向很好地激起结构,但是x向激振器不能在y方向上激起结构。但是从两个激振器位置上,这两个激振器都可以很好地激起扭转模态。这直接表明对于每阶模态 ...
论过,用一个激振器并“调出信号”可能激起结构上的非线性,那么总体频响可能受此影响。所以根据那个数据,很明显单个激振器不可能提供用于模态参数估计的最好的频响函数。我经常看到人们尝试的另外一种方法是使用一个激振器,但为了得到希望的参考点数量,接着移动激振器到所有不同位置。表面上看这好像是个有效的解决办法,但这个方法有些限制。第一个问题如同我们早已讨论的那样 – 用一个激振器,需要更高的力的幅度以便在结构所有测量位置上都得到充分的响应。现在单个激振器对那些不太复杂的结构或许有效,它们含有多个部件和子结构,按照一种在子结构内能量以最小程度流动的方式连接在一起。当部件彼此之间隔开时,情况大为不同。这种情 ...
。如果用单个激振器,会产生两个问题,易于造成提供给模态参估计的频响不是最好质量的。一种情况,为了得到恰当的测量结果,单个激振器需要具有更高的激励量级,但这常常激起非线性,一般情况下容易加大方差,频响测量结果不像应该的那样好。第2个值得关注的问题是,当由单参考点测试构成多参考点数据时,一般情况下频响可能在一致性上不相关,频响频率上的峰可能会显示出某种轻微的差异。尽管结构可能是时不变的,但当试验是由单独的试验得到时,试验设置可能会对测得的频响有影响。由于所有数据是在不同的时候采集的,可能会有轻微的环境改变,会导致另外一种变化,使得这个问题复杂化了。为了跟前面的两篇文章具有某种连续性,用于本次讨论的 ...
,要么当进行激振器激励时激励位置固定,要么进行锤击试验时加速度位置固定。所以相对于某个特定的参考点,采集到的测量结果将含有留数,如下所示在这种情况下,参考点是“1”,因为所有的留数都是相对于那个自由度的。留数是a11、a12、a13等等。(注意,下标“k”用于表示系统的某一阶特定模态。)我们也要记住留数与模态振型(以及一个比例因子)直接相关,如下所示这意味着留数实际上与系统的模态振型直接相关,如下所示注意到点1位置的参考自由度可以作为因子提取出来,因为对于所有的测量结果,它是相同的。如果这么做,情况就非常明显了,对于留数的幅值参考自由度起着极端重要的作用;这直接关系到频响函数的幅值。对于某一阶 ...
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