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（七十四）趣味解读模态世界 — 推力杆对频响测量结果有什么影响吗?
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推力杆对频响测量结果有什么影响吗?那我们看看这个问题。
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同情形，但这里没有足够的空间。我至多可以举例说明一些必须考虑的典型试验情况，并且展示某些可能的频响函数畸变测量结果，由激振器和推力杆不恰当的试验设置而造成。
情形A：我们考虑试验中激振器推力杆弯曲的影响。记住目的是要仅仅提供沿着推力杆长度方向上的输入激励，同时要将推力杆的任何弯曲减至最低程度。 当推力杆弯曲时会发生两种情况。推力杆会传入一个力传感器测不到的转动载荷；记住力传感器预期仅仅观测到压缩或者拉伸的载荷，且任何力矩都将会致使力传感器读数失真同时传入到结构上一个作为转动载荷的力矩，其测量不到。另外，推力杆会引入转动刚度到被测结构之上，它不是结构动力学特性的真正部分。图2显示了一个测量结果，其中对于一个简单的结构，在不同的高度施加激振器激励。显然，对于测得的频响函数有影响。在试验设置的初期阶段要检查这个方面。
图2 – 推力杆的弯曲影响
情形B：现在考虑激振器相对于测试结构对中设置不恰当的情况。这跟上面的情况类似，因为存在激振器施加到测量设置上的弯曲贡献。图3显示了由于激振器不对中产生的畸变测量结果。应该要花点心思对中激振器。
图3 – 推力杆的不对中影响
情形C：另一个注意事项是关于试验设置中的激振器顶杆长度的。图4中的测量结果再次表明得到的测量结果是有差别的。应该进行预试验来了解这种影响重要与否。
图4 – 推力杆的长度影响
情形D：最后所用的推力杆类型对于测得的结果也有影响。图5展示了用不同推力杆所造成的影响，在试验开始的时候应该检查。
图5 – 推力杆类型的影响
那么在所有展示的情形中，推力杆对于得到的结果显然存在影响。不管它是激振器/推力杆在结构上的位置，还是相对结构的倾斜对中，还是推力杆的长度或类型，都会有推力杆的弯曲效应，影响测得的频响函数。
试验设置时必须要当心。遗憾的是，对于哪种推力杆布置会产生最优的结果，这里没有一个确切的答案。这在极大程度上依赖于被测结构和感兴趣的频率范围。但是对于试验尝试不同的情况，让你自己确信最终采取的试验布置采到了最优可能的频响函数，这很重要。
我希望这个解释有助于你明白，当进行激振器试验时你需要格外小心，并且推力杆对于总体结果具有极大的影响。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。
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