65.模态空间08.10-双击不受欢迎,多次激励又如何呢?

MODAL SPACE – IN OUR OWN LITTLE WORLD

模态空间 – 在我们自己的小世界中     Pete Avitabile() KSI科尚仪器 董书伟(译)

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双击不受欢迎。多次激励又如何呢?

现在这件事我们必须讨论一下。

 2014年05月11日 发布 ver1.0

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。

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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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