錘擊法簡支梁固支梁模態(tài)實驗

錘擊法簡支梁（固支梁）模態(tài)實驗一、實驗?zāi)康?、了解模態(tài)分析基本原理；2、了解模態(tài)測試及分析方法。二、實驗儀器安裝示意圖動態(tài)分析儀計算機系統(tǒng)及分析軟件打印機或繪圖儀簡支梁加速度傳感器力錘力傳感器安裝圖局部安裝圖三、實驗步驟實驗梁如下圖所示，長（x向）700mm，寬(y向)45mm。用單點拾振法做梁z方向的振動模態(tài)。具體實驗步驟介紹如下。

（1）測點的確定此梁在y、z方向尺寸和x方向（尺寸）相差較大，可以簡化為桿件，所以只需在x方向順序布置若干敲擊點即可（本例單點拾振法-跑激勵），敲擊點的數(shù)目視要得到的模態(tài)的階數(shù)而定，敲擊點數(shù)目要多于所要求的階數(shù)，得出的高階模態(tài)結(jié)果才可信。此例中x方向把梁分成十四等份，布置了十三個測點（兩端點視為不動點）。選取拾振點時要盡量避免使拾振點在模態(tài)振型的節(jié)點上，此處取拾振點在四號測點處。（2）儀器連接儀器連接如下圖所示，其中力錘上的力傳感器接動態(tài)采集分析儀的第一通道，DH201加速度傳感器接第二通道。（3）打開儀器電源，啟動DHDAS控制分析軟件，選擇分析/頻響函數(shù)分析功能。實驗梁平面圖在菜單“

分析(N)”選擇分析模式“單輸入頻響”。在新建的四個窗口內(nèi)，分別單擊右鍵，在“信號選擇”對話框中設(shè)定四個窗口依次為：頻響函數(shù)數(shù)據(jù)、1-1通道的時間波形、相干函數(shù)數(shù)據(jù)和1-2通道的時間波形,如下圖。分析參數(shù)設(shè)置

l

采樣率：10KHz；l

觸發(fā)方式：信號觸發(fā)l

延遲點數(shù)：200。l

平均方式：線性平均l

預覽平均：√（4）參數(shù)設(shè)置采樣率觸發(fā)方式延遲點數(shù)平均方式預覽平均系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

參考通道：1-1

設(shè)定參考通道l

工程單位和靈敏度：將兩個傳感器靈敏度輸入相應(yīng)的通道的靈敏度設(shè)置欄內(nèi)。傳感器靈敏度為KCH（PC/EU）表示每個工程單位輸出多少PC的電荷，如是力，而且參數(shù)表中工程單位設(shè)為牛頓N，則此處為PC/N；如是加速度，而且參數(shù)表中工程單位設(shè)為m/s2，則此處為PC/m/s2。靈敏度工程單位量程范圍：調(diào)整量程范圍，使實驗數(shù)據(jù)達到較好的信噪比。調(diào)整原則：不要使儀器過載，也不要使得信號過小。

模態(tài)參數(shù)：編寫測點號和方向。采用單點拾振法時，如果測量1號點的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)，在1-1通道（力錘信號）的模態(tài)信息/節(jié)點欄內(nèi)輸入1，測量方向輸入+Z；響應(yīng)通道（加速度傳感器信號）內(nèi)輸入傳感器放置的測點號，方向為+Z。量程范圍量程范圍靈敏度測點號測量方向注意：移動敲擊時，當力錘移動到其他點進行敲擊測量時，就必須相應(yīng)的修改力錘通道的模態(tài)信息/節(jié)點欄內(nèi)的測點編號。每次移動力錘后都要新建文件。用力錘敲擊各個測點，觀察有無波形，如果有一個或兩個通道無波形或波形不正常，就要檢查儀器是否連接正確、導線是否接通、傳感器、儀器的工作是否正常等等，直至波形正確為止。使用適當?shù)那脫袅η脫舾鳒y點，調(diào)節(jié)量程范圍，直到力的波形和響應(yīng)的波形既不過載也不過小。預覽平均方式打開后，軟件在每次敲擊采集數(shù)據(jù)后，提示是否保存該次試驗數(shù)據(jù)。需要判斷敲擊信號和響應(yīng)信號的質(zhì)量，判斷原則為：力錘信號無連擊，信號無過載。

實驗梁的力錘敲擊信號：(5）數(shù)據(jù)預處理調(diào)節(jié)采樣數(shù)據(jù)

采樣完成后，對采樣數(shù)據(jù)重新檢查并再次回放計算頻響函數(shù)數(shù)據(jù)。一通道的力信號加力窗，在力窗窗寬調(diào)整合適。對響應(yīng)信號加指數(shù)窗。設(shè)置完成后，回放數(shù)據(jù)重新計算頻響函數(shù)數(shù)據(jù)。力信號加力窗響應(yīng)信號加指數(shù)窗啟動回放（6）模態(tài)分析l

幾何建模：自動創(chuàng)建矩形模型，輸入模型的長寬參數(shù)以及分段數(shù)；打開結(jié)點信息窗口，編寫測點號；

Y方向分段數(shù)X方向分段數(shù)Y方向模型長度X方向模型長度創(chuàng)建平面注：DHMA-V2軟件可自動創(chuàng)建矩形、圓、長方體、圓錐體、圓柱體、以及球，也可選擇手動添加的方法，具體請參考幫助文件。根據(jù)實際情況設(shè)定測點號單擊設(shè)定節(jié)點的Z坐標單擊設(shè)定節(jié)點的Y坐標單擊設(shè)定節(jié)點的X坐標導入頻響函數(shù)數(shù)據(jù)：單擊工具欄按鈕“導入數(shù)據(jù)”，新建一數(shù)據(jù)文件，彈出“模態(tài)數(shù)據(jù)文件選擇對話框”。單擊“測量類型”按鈕，選擇測量類型：單點拾振法。單擊“選擇文件”按鈕，將每個測點的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)讀入模態(tài)軟件，本次實驗共13組頻響數(shù)據(jù)文件。選中所有頻響數(shù)據(jù)的上一級目錄，或者單獨選中所有頻響文件參數(shù)識別：首先光標選擇一個頻段的數(shù)據(jù)，點擊參數(shù)識別按鈕，搜索峰值，計算頻率阻尼及留數(shù)（振型）。光標設(shè)定范圍搜索峰值光標設(shè)定范圍光標設(shè)定范圍頻率計算方法留數(shù)計算方法顯示頻率留數(shù)將頻率阻尼保振型存于模態(tài)參數(shù)文件（7）振型編輯模態(tài)分析完畢以后可以觀察、打印和保存分析結(jié)果，也可以觀察模態(tài)振型的動畫顯示。（8）動畫顯示打開模態(tài)參數(shù)文件和幾何模型窗口，在模態(tài)參數(shù)文件窗口內(nèi)，按數(shù)據(jù)匹配命令，將模態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)分配給幾何模型的測點。進入到幾何模型窗口，點擊動畫顯示按鈕，幾何模型將相應(yīng)模態(tài)頻率的振型以動畫顯示出來。在振型表文件內(nèi)鼠標選擇不同的模態(tài)