模 態(tài) 假 設(shè)

模態(tài)假設(shè)包括：線性假設(shè)、時(shí)不變性假設(shè)、互易性假設(shè)、可觀測(cè)性假設(shè)。

線性假設(shè)：

結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性是線性的，就是說(shuō)任何輸入組合引起的輸出等于各自輸出的組合，其動(dòng)力學(xué)特性可以用一組線性二階微分方程來(lái)描述。

時(shí)不變性假設(shè)：

結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性不隨時(shí)間變化，因而微分方程的系數(shù)是與時(shí)間無(wú)關(guān)的常數(shù)。

可觀測(cè)性假設(shè)：

這意味著用以確定我們所關(guān)心的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性所需要的全部數(shù)據(jù)都是可以測(cè)量的。

互易性假設(shè)：

結(jié)構(gòu)應(yīng)該遵從Maxwell互易性原理，即在q點(diǎn)輸入所引起的p點(diǎn)響應(yīng)，等于在p點(diǎn)的相同輸入所引起的q點(diǎn)響應(yīng)。

2 、EMA、OMA、ODS

試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析（Experimental Modal Analysis, EMA）

l 力錘激勵(lì)EMA技術(shù)

l 激振器激勵(lì)EMA技術(shù)

工作模態(tài)分析（Operational Modal Analysis, OMA）

工作變形模態(tài)（Operational Deflection Shape, ODS）

3、SISO、SIMO、MIMO

SISO：設(shè)置1個(gè)響應(yīng)測(cè)點(diǎn)，力錘激勵(lì)遍歷所有測(cè)點(diǎn)，也稱為SRIT。

SIMO：設(shè)置若干響應(yīng)測(cè)點(diǎn)，力錘激勵(lì)遍歷所有測(cè)點(diǎn)，也稱為MRIT；用一個(gè)激振器固定在某測(cè)點(diǎn)處激勵(lì)結(jié)構(gòu)，測(cè)量所有測(cè)量自由度的響應(yīng)，經(jīng)FFT快速測(cè)量計(jì)算FRF。

MIMO：用多個(gè)激振器激勵(lì)結(jié)構(gòu)，測(cè)量所有測(cè)量自由度的響應(yīng)，經(jīng)FFT快速測(cè)量計(jì)算MIMO-FRFs，輸入能量均勻，數(shù)據(jù)一致性好，能分離密集和重根模態(tài)，在大型復(fù)雜或軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)模態(tài)試驗(yàn)尤為重要。

模 態(tài) 分 析 基 本 步 驟

建立模型：確定測(cè)量自由度、生成幾何、確定各類參數(shù)：BW，參考點(diǎn)、觸發(fā)等。

測(cè)量：FRF，（時(shí)域數(shù)據(jù)可選）。

參數(shù)估計(jì)：曲線擬合、參數(shù)提取。

驗(yàn)證：MAC、MOV、MP等。

無(wú)論是錘擊法測(cè)試還是激振器測(cè)試，都需將捕捉到的時(shí)域數(shù)據(jù)通過(guò)FFT變換轉(zhuǎn)換到頻域。FFT變換為輸入和輸出信號(hào)提供線性傅立葉譜（注意這些函數(shù)都是復(fù)值函數(shù)）。這將提供輸入自譜(Gxx)，輸出自譜(Gyy)和輸入-輸出的互譜(Gyx)。這三個(gè)譜使用各自的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行平均。一旦得到Gxx、Gyx和Gyy，那么就可計(jì)算頻響函數(shù)和相干了。

測(cè) 點(diǎn) 布 置 原 則

總原則：需要測(cè)量足夠數(shù)目的測(cè)點(diǎn)，使得能唯一地描述所有你想獲得的系統(tǒng)模態(tài)振型

空 間 混 疊

空間上布置的測(cè)點(diǎn)數(shù)目過(guò)少，造成多階（>=2）模態(tài)振型相同，不能唯一區(qū)別關(guān)心的各階模態(tài)振型

幾 何 模 型 的 作 用

表征測(cè)點(diǎn)的位置，非結(jié)構(gòu)模型，線框模型，非實(shí)體模型，用于表征振型動(dòng)畫

節(jié) 點(diǎn)

節(jié)點(diǎn)位置是響應(yīng)為零的位置

觸 發(fā)、預(yù) 觸 發(fā)

力 錘 法 和 激 振 器 法 的 不 同 之 處

力錘激勵(lì)：

l 人工激勵(lì)，受人為因素影響嚴(yán)重；

l 設(shè)備簡(jiǎn)單，移動(dòng)方便，不影響試件的動(dòng)態(tài)特性；

l 快速地寬頻帶激勵(lì)。

激振器激勵(lì)：

l 難于安裝，操作復(fù)雜，存在附加影響；

l 有多種激勵(lì)信號(hào)可供選擇，且激勵(lì)信號(hào)已知；

l 經(jīng)常用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)；

l 適當(dāng)選擇激勵(lì)信號(hào)能改善線性結(jié)構(gòu)的測(cè)量結(jié)果；

l 結(jié)構(gòu)存在非線性時(shí)，選擇適當(dāng)信號(hào)既可以把非線性平均掉。

 力 譜 

力脈沖的自譜

 平 均 

力錘法：每個(gè)測(cè)點(diǎn)位置錘擊的次數(shù)

激振器法：激勵(lì)信號(hào)重復(fù)激勵(lì)次數(shù)

 參 考 點(diǎn)、參 考 點(diǎn) 選 擇 的 原 則 

l 不能位于所關(guān)心的模態(tài)的節(jié)點(diǎn)上；

l 參考點(diǎn)處的振動(dòng)量要顯著；

l 先驗(yàn)知識(shí)、分析模型等；

l 選擇多點(diǎn)作為參考點(diǎn)。

驅(qū) 動(dòng) 點(diǎn) （原點(diǎn)）、跨 點(diǎn)

驅(qū)動(dòng)點(diǎn)：激勵(lì)和響應(yīng)在同一測(cè)點(diǎn)位置

跨點(diǎn)：激勵(lì)和響應(yīng)不在同一測(cè)點(diǎn)位置

驅(qū)動(dòng)點(diǎn)測(cè)量具有一些重要的特征：

l 共振峰和反共振峰交替出現(xiàn)，這一點(diǎn)在FRF的幅值曲線圖中得到體現(xiàn)；

l 每經(jīng)過(guò)一個(gè)共振峰時(shí)相位滯后180度，每經(jīng)過(guò)一個(gè)反共振峰時(shí)相位超前180度；

l 頻響函數(shù)虛部的所有峰值都位于頻率軸的同一側(cè)。

驅(qū)動(dòng)點(diǎn)FRF(幅值、相位、實(shí)部和虛部)

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