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模态空间系列(六十五)趣味解读模态世界-双击不受欢迎,多次激励又如何呢?

发布时间:2022-05-30 15:44:31 浏览量:1640 作者:Peter Avitabile

摘要

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。

正文

模态空间系列(六十五)趣味解读模态世界-双击不受欢迎,多次激励又如何呢?


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。

双击不受欢迎。多次激励又如何呢?

啊…现在这件事我们必须讨论一下。

之前我们曾经讨论过双击,并指出尽管它们不受欢迎,但在很多情况下它们可能不可避免。实际上,在之前,我们曾表明双击测量结果未必如大多数人声称的那样糟糕。当然,整体测量结果,包括频响、相干以及测量的平均谱必须检查。

现在这里的问题实际上是,多次锤击是否可以用作一种激励技术?以及利用多次锤击得到的测量结果有什么问题吗?

实际上这是个非常好的问题,需要仔细考虑。通常锤击测量结果是单次锤击的产物;那个锤击产生的响应一般是一个阻尼指数衰减响应。

现在如果我们要考虑一个任意的输入力,则为了表示输入的特征,可以认为这个信号是由一系列间隔Δt秒的脉冲的叠加在一起。事实上,在任何一部振动教材中,这是处理任意信号的方法 – 这个求解的方法称为叠加法,或卷积积分,或杜哈梅尔积分 – 并用来计算任意系统的任意响应。

在这个例子中,一系列脉冲将施加到结构上。但这里要注点意。这些脉冲应该按照一种在时间和空间上非常不相干的方式施加。这些脉冲也不应该在整个采样时段内进行施加。它们应该按部分采样时段进行采样,例如50%到75%。但同样非常重要的是,响应在采样时段内应该完全观察得到,这样不会发生泄漏。

这样,满足傅立叶变换的所有要求。事实上,信号开始接近于宽带激励,特性跟随机信号如猝发随机的类似。

用一个简单结构来说明这种技术。由于结构的响应性质,双击不可避免,但整体上它们没有严重到破坏测量结果。

在第一个例子中,用了单次锤击测量结果 – 或者至少试图施加单次锤击。图1显示出锤击和响应的时域信号。图2显示出输入功率谱和频响。图3显示出频响函数和相干。总体上看,测量结果是好的,但是在输入时域激励中可以看到双击的影响,输入谱由波动变化而引人注意。输入谱的变化很小不足以对系统的总体测量结果造成失真,这由相干所佐证。

在第2个例子中,对结构施加了一系列的脉冲激励。图4显示出锤击和响应的时域信号。图5显示出输入功率谱和频响。图6显示出频响函数和相干。尽管加了多次锤击,但总体测量结果非常好。得到的频响和相干很好。



我希望这个解释说明了实际上多次锤击激励可以用于激励结构,并测得良好的总体响应函数。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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