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。
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模态空间系列（四十一）趣味解读模态世界--平板的模态振型有什么预先确定的顺序吗？
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平板的模态振型有什么预先确定的顺序吗？我们讨论一下这个问题
这是问题经常被提出来，次数比你能想像到的还要多。这个问题需要讨论，将给出一些例子来解释和讲明白这个经常令人困惑的内容。
我常常听到有人说一个结构的模态总是首先从扭转开始。尽管对于他们的特定应用，这可能是真的，他们的结构构造中常见的模态可能是从扭转开始的，但是对于阶次或者模态的次序，没有预先确定的规律。
例如，很多人时常认为板的模态必然从扭转开始 – 但是这点的发生是没有数学理由的。它只可能是，在过去他们曾经见过的平板结构都具有一阶扭转的模态。当然一旦有人看见扭转模态作为结构的第1阶模态，见了很多次，于是永远不变地，所有的板类结构必然具有扭转的第1阶模态。这根本就不对。
我记起很多年前的一个例子，当时在一个新的加强的白车身结构上进行分析。结构工程师耗费了大量的时间专心于设计一个结构，使汽车框架的第一阶弹性体模态有一个明显的增加。在那时之前，这类结构的模态总是首先从扭转（T）开始，下面随之而来的是弯曲（B）。当分析第1个解析模型时，汽车框架的第一阶模态原来竟然是弯曲而不是扭转。对于这个问题，存在令人难以置信的混乱，因为直到此时，第一阶模态还总是扭转 – 似乎它是一成不变的（如同第十一诫！）
没人相信这个模型，因为这看上去跟每个人认为的“事情就是这个样子的”完全相互矛盾。但是对于事情应该是那个样子确实没有依据。模型是分布的质量和刚度，由此得到特征解，产生满足力平衡方程的频率和模态振型。如果模型事先是正确的，那么求解将会确定满足这个数学问题的频率和模态顺序。（当然，模型中可能会有误差，但那完全是另外一回事。）
简单的事实是，频率和模态振型顺序由结构的质量和刚度分布决定，而不由别的什么来决定。
为了说明模态次序安排的可能性，生成三个具有不同长宽比的板结构，得到每个的有限元解。这些如图中所示，按照从上到下，模态从低到高排列。模态进一步用B标示，表示沿着板的长边弯曲，B2表示沿着板的短边完全，而T表示关于对称轴扭转。对于分析的这三个不同的平板，没有确定的模态振型次序。每个板具有不同的组合，如图所示。
另外既然我们谈及模态振型，那么问题是，与沿着板的短边弯曲的模态比（B2），沿着板的长边弯曲的模态（B）是否总是出现在更低的频率上？现在在你太快地回答这个问题之前，停一下，思考一会儿……
这是个脑筋急转弯吗？在我回答这个问题之前我需要思考什么？材料属性是什么？另外他们沿长边和沿短边一样吗？如果材料是各向同性的，那么沿长边的弯曲模态（B）出现在沿短边的弯曲模态（B2）的前面。但是如果材料是一种加强的碳纤维复合材料，其中加强纤维沿着板的长边方向排列，又会怎样呢？那么有可能板沿着那个方向上的刚度更高。那么也有可能沿着短边的弯曲频率（B2）出现在沿着长边的频率（B）的前面。（哎呀，托托-说不准我们置身陌生之境了！ – 绿野仙踪台词）显然，这里最重要的是，你确实需要思考这种可能性。这是一个很有可能的现实！
我已经尽力回答你的关于平板模态阶次的问题了。显然，任何具有特有的弯曲和扭转模态的结构也同样如此 – 不仅仅是板结构。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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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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