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（三十七）趣味解读模态世界--讨论过模态试验所需测点数。有人告诉我可能无需完全确定整体振型
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我们之前讨论过模态试验所需的测点数。有人告诉我可能不需要完全确定整体振型。
我们深入讨论和解释一下这个问题。
我们就试验模态测试需要的全部测点数所进行的上次讨论是直接针对充分描述模态振型的。但是为了确定一个好的动力学模型，需求是不一样的。我们首先重新叙述一下之前就模态振型确定所认识的东西，接着继续认识要确定一个好的动力学模型所需的测点数。
我们从一个我们以前已经讨论过的简单结构开始，这个简单的平板结构如下
对这个平板，有很多可能的测点位置，可以用来描述结构的动力学特性。如果进行试验模态分析是要跟有限元模型进行相关分析，为了有充分的空间分布跟模型做对比，则必须有合理数量的均匀分布的测量自由度。为了形象地显示振型，它也是很重要的。
那么我们考虑一个具有45个结点的有限元模型，含32个板单元。我们同样也考虑一个试验模态测试，具有15个均匀分布的测量位置。对板的前两阶自由-自由弹性体模态，展示了有限元结点和试验测点之间的对比来描述这个平板。
对于这种对比，有足够多的测点分布，这样的话，为进行有限元模型和试验模态模型的相关分析，可以唯一地确定模态。如果是要利用模态置信准则和伪正交性检验来进行模型相关分析，那么有足够的信息来进行验证分析。但是，响应模型可能不需要同样的测点分布。
考虑一个结构，其中有两个独立的点，在这里将力加到系统上。同时考虑在结构上只有三个点，在这里需要测量关键响应。下面将其用图表示出来，输入力用蓝色，响应测量用红色。
点到点的频响函数描述了由单位正弦输入力所引起的特性输出响应。对结构上的特定输入-输出测量结果计算它。一个特定的频响测量结果跟结构上的其他测量结果无关。如果只考虑一个频响函数，则进行两个、三个还是一百个其他的测量结果是无关紧要的 – 随着其他测量结果的添加，对于特定输入-输出测量结果的这个独立频响测量结果不会变好也不会变坏。（这个对有限元方法不成立，在有限元中添加额外的节点和单元对结果一般有直接的影响。）
如果唯一的要求是确定由于作用力所引起的系统动力学响应是什么，那么对试验模态模型所要求的仅有的测点是图中的三个红色点和两个绿色点。这些点完整地描述了这些点上的系统响应。当然，所示的这些点可能不足以充分地描述变形，来准确地确定在结构上载荷是如何分布的 – 但这组有限多的测点足以确定动力学模型。
现在我们继续下去，并考虑可能需要在结构对系统有所改变的条件下，对系统进行修改。下面的图形画出了结构，带有可能被提议用来修改结构的加强筋。为了进行任意的这些结构动力学修改，需要包含跟用于结构改变的所有自由度相联系的一组测点。这如图中绿色所示。
所以这两个模型展示了完全不同的一组测量自由度，它们是为所述的各个不同模型所需。对响应模型和结构动力学修改模型，为了建立描述系统的合适的动力学模型，需要完全不同的一组自由度。
那么…所需的这组测点可以按照如下所示进行描述。为了有一个胜任的动力学模型，必须有点来描述
所有施加力到系统位置的自由度
所有需要测量响应位置的自由度
所有考虑结构修改位置的自由度
模型中包含的任何其他自由度是只是为您的观赏乐趣而包含！！！试验模态测试中包含的其他测点是为你更好地形象描述系统特征振型而包含（或者是为了模型的相关分析，如果这是测试目的的话）。建立一个合适的动力学模型所有需要的就是这组最少数量的自由度。
现在，我希望你对于模态试验需要多少个测点有了更好的理解 – 它根据动力学模型的最终用途而改变。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：
昊量光电 您的光电超市！
上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品！与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等，所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。
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