模态空间是Peter Avitabile教授发表的系列模态解读文章。Peter Avitabile教授是美国麻省大学洛威尔校区UMASS Lowell机械工程系结构动力学和声学系统实验室的副主任，以及模态分析和控制实验室的主任。Peter Avitabile教授以略带口语化、生动而又幽默的语言，在每篇文章中集中介绍试验模态分析的一个主题，是非常好的试验模态分析的入门文章。它涉及到了试验模态分析的方方面面，是模态试验新手的入门极佳材料，学习它有助于理解什么是试验模态，以及取得高质量的模态参数。
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。
模态空间系列（三十二）趣味解读模态世界--校真的有必要舍弃双击吗？它们真有问题吗？
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真的有必要舍弃双击吗？它们真有问题吗？
那我们讨论一下这个问题
我知道很多人会说双击完全不可以接受。对于模态测试采集锤击数据，它不是最优条件。但是在某些条件下，接受双击测量结果或许是说得过去的。我们讨论一下当双击发生时可能引起的这个问题，并讲一下怎样确定测量结果可以接受与否。
首先，我要说我希望不惜一切代价来避免双击的测量结果。它不是所期的情形但有时不可避免。真正要关心的应该是频响测量结果的恰当性，它才是真正的决定因素。就在不久前我接触到一次模态试验，其中有双击测量结果的问题。参与试验的工程师立场坚定，任何双击测量结果都不可接受。（事实上，在这个问题上，工程师对其立场还引经据典。）当问到为何双击不可接受时，试验工程师评论性地回应道，任何一个合格的试验工程师都知道双击测量结果不可接受！这是个好建议，但是工程师真的不理解在这种测量情况下什么才是限制因素；他只知道不能接受测量结果。当然如果测量结果不够好，诚如相干和糟糕的输入力谱所佐证的那样，那么双击测量结果或许真的不可接受。
不幸的是，因为双击有问题，工程师就选取一个避免双击的测量位置，但最终得到了整体异常糟糕的测量结果。测得的频响比双击得到的测量结果更为糟糕。为了阐明一些关键因素，我们来观察某些采集的测量结果，并解释面对这个易出问题的测量情况时的问题、缺陷和注意事项。
尽管没有展示被测的实际结构，但图1所示的示意图可以简单地描述这个系统。测试过程中，悬臂的类板结构非常容易响应，易于双击。考虑两个测点位置 — 悬臂的头部，这里很容易发生双击；板上靠近悬臂的根部，这里可以避免双击。（注意，在所有的频谱图上，用了100dB动态范围的dB对数刻度画出输入谱和频响函数；为了便于解释，相干按照0～1的范围画到频率测量结果的上面）。
工程师想要避免这个“双击位置”，标识了一个“建议点”，这里观察不到双击。“建议点”的测量结果（锤击时域波形，输入力谱，频响函数和相干）如图2所示。
首先观察到的是锤击和力谱看上去很好。力脉冲包含一个脉冲，得到的频谱在整个频率范围内相当平坦，在整个频率范围内不到10dB的滚降。
得到的频响函数和相干也呈现在同一张图上。总体讲，频响函数不是特别好，这由频谱上很多频率位置上的糟糕相干所佐证。注意到低频部分相干很差，好像有2个峰没有很好地激发起来，像是淹没在测量噪声里。
显然这里没有双击，但是我感觉测量结果很糟糕 — 并且大多数人会同意这不是一个很好的频响测量结果。事实上，工程师试图为这类糟糕测量结果进行辩护，声称这个结构很复杂，有很多螺栓，并且可能具有非线性行为。（我希望每次听到这类说辞我可以得到一美元！非线性、螺栓和阻尼 — 啊，我的上帝啊！）。
现在我们来考虑双击实际上是多次连击的测量结果。现在很明显这个测量结果在输入力激励上具有多次冲击。输入谱不平坦，在频谱范围内带有某种程度的变化。整个频谱上实际变化在20～25dB之间。当然，我同意我要避免此类特别的测量结果，但是实际上频响测量结果和相干却很好。
频响函数相当不错，测量结果中的峰非常明确，特别是在低频范围内（之前这些峰没有很好地测量出来，被噪声所污染）。在更高频率范围内也有两个额外的峰，在之前的测量结果中也没有观察到。实际上，如果我没有展现出关于双击的乱糟糟的所有东西，而只是展示频响函数和相干，那么大多数人会接受这个测量结果，而毫无疑问。（同样也可以讲，如果只展示频响函数和相干，之前的测量结果也不能认为是可以接受的）。
那么我们需要关心什么东西？如果输入谱在特定频率上有显著的降落，那么测量结果或许不恰当。但是在我们下任何结论之前，需要考察和评估输入力谱、频响函数和相干。我们不能下一个干巴巴的结论，不可以接受双击测量结果。
我同意为了安全我要不惜一切代价避免双击 — 但是我们必须意识到如果输入力谱、频响函数和相干通通可以接受的话，双击本身并非必然是个问题。
如果你有关于模态分析的任何其他问题，尽管问我好了。
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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途径。智能意味着设备内部处理信号。模态锤WaveHitMAX保证了测试对象的全自动、可重复和高精度激励，而没有双重打击。用户可以根据不同的阻尼/延迟时间，设置撞击次数、冲击力和撞击之间的延迟时间。所有的预置，如零点或冲击力搜索，都是由锤子自动完成的。用户不再需要手动调整。
针对全自动冲击锤的研制，WaveHitMAX采用包括整个运动控制的闭环控制方法解决了这一问题。
图1. 用于脉冲锤内部运动控制的传感器-执行器控制回路示意图
对新型冲脉冲锤WaveHitMAX的系统设计进行了改进，使传感器信号作为运动控制单元的主要输入参数。这样，脉冲锤的手臂可以向上移动到试件的命中点，在那里，通过力传感器信号中的特征变化检测到接触事件，手臂的移动方向可以反转。
与半自动冲击锤相比，WaveHitMAX自动脉冲锤具有新的功能。内部信号处理的优点有:
• 全自动单击
• 自动搜索用户自定义的冲击力
• 自动零点搜索
• 确认对质量保证的影响
• 更改锤头与测试对象之间的位置，无需重新设置
WaveHitMAX自动模态力锤可以通过以太网在Windows设备(PC或平板电脑)上通过包含的软件快速、轻松地操作。
自动模态脉冲锤特点：
• 自动零点搜索
• 可重复的单击激发
• 内部传感器评估和过程控制
• 自动搜索和调整冲击力
• 位置的变化是自动预测的
• 通过附件配置脉冲特性
• 通过远程控制或集成到客户系统中来触发功能
• 在德国设计和组装
• CE认证
1.确保单次激发
双重撞击激励可以在时域和频域检测到
2.丰富的配件支持
不同的传感器-尖端-配重的组合。
综述上文介绍WaveHitMAX - 第一款用于全自动冲击测试的智能脉冲锤，在全新的AI智能脉冲领域实现真正意义上的全自动智能脉冲锤！
如果您对WaveHitMAX-全自动冲击测试的智能脉冲锤有兴趣，请访问上海昊量光电的官方网页：
https://www.auniontech.com/details-1495.html
关于Gfai tech
Gfai tech GmbH一直在生产和销售"德国制造"的声音和振动测量和分析创新产品超过15年。作为应用计算机科学促进会（GFai）的100%子公司，它始终以行业为导向和以应用为导向。
Gfai tech以第一台模块化和灵活的声学摄像机而闻名，用于声源的定位，可视化和分析。如今，该产品组合还包括实验模态分析的创新以及用于监测、分析和评估声学测量数据的完整软件解决方案。我们的测量解决方案应用于汽车、工业、空中交通、火车交通和研发领域的降噪、错误检测和声音设计。
上海昊量光电作为gfai tech公司在中国大陆地区独家的代理商，为您提供专业的选型以及技术服务。对于WaveHitMAX-全自动冲击测试的智能脉冲锤有兴趣或者任何问题，都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。
关于昊量光电：
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