3.1試驗模態(tài)分析的測試系統(tǒng)

隨著測試儀器、計算機技術、軟件技術的飛速發(fā)展，動態(tài)試驗中，功能強大 的以計算機為主體的試驗分析系統(tǒng)逐步取代了依賴于專用信號分析儀的傳統(tǒng)的試 驗分析系統(tǒng)，且功能更強大、靈活。為以計算機為主體結構的模態(tài)特性試驗分析 系統(tǒng)硬件，如圖3.2所示，主要有以下三個分系統(tǒng)組成

(1)      激勵分系統(tǒng)

(2)      測量分系統(tǒng)

(3)      數(shù)據(jù)采集、處理分系統(tǒng)

3.1.1激勵子系統(tǒng)

大多數(shù)振動試驗系統(tǒng)都需要一個裝置使試驗對象產生某種振動，這種裝置根 據(jù)是否與結構相連接，可分為連接式與非連接式。連接式激勵中，最典型的裝置 是由一個或幾個放置在地面上(或固定在支架上)的激振器與試驗對象連接起來組 成或是激振器只與結構相連接。在上述這些情況下激振器對結構的動態(tài)特性有一 定程度的影響。另一些情況下采用非連接式激勵:激勵裝置與對象不相連，力 錘激勵就是最熟悉的例子。有時可以給結構預加一個靜載荷，突然釋放這個預載 荷會產生一個階躍輸入力。此外，聲激勵和磁激勵也屬于連接激勵。

固定式激勵系統(tǒng)常用激振器目前應用最為廣泛的主要有電動激振器和電動液 壓式激振器。電動激振器是一種最為流行的激振器，輸入信號通過置于磁場中的 線圈，當信號電流交變時，線圈因受到交變力的作用而運動。通過動圈的連接裝 置驅動測試結構，從而產生振動。這類裝置的電阻抗是隨動圈運動的幅值而變化 的。這種激振器可良好地工作在30Hz-50kHz的范圍內。電液激振器利用液壓原 理進行功率放大，以產生很大的激勵力。且能既加靜載又加動載荷，整個機構較 為復雜，價格昂貴，一般在較低頻率范圍激勵及需要較大激勵力的情況下應用。

激振器給試驗對象的附加質量對結構的振動特性總會有一定程度的影響。一 般，激振器與結構之間的連接是通過單向力傳感器實現(xiàn)的，為了有效地測量激振 力，要確保在力測量的方向去激勵結構(如用拉壓測力計時不要對結構施加彎矩)。

因此，激振器和試驗對象之間的連接應當在測量方向上是剛性的，而在所有 其他方向上是很柔性的。此外、激振器可能對結構附加一定的質量、阻尼和剛度。

非固定式激勵系統(tǒng)最重要的優(yōu)點是不給結構附加任何質量，因而不會影響試 驗對象的動特性。最常見的例子就是力錘激勵，另外還有預載一釋放激勵，聲激 勵和磁激勵等。對試驗對象進行激勵的目的是在規(guī)定頻率范圍內產生一定量級的 力。例如用力錘輸入一個沖激，就會產生較為光滑地延伸到指定頻率的力。錘子 和力傳感器結合在一起構成一件儀器，即力錘。激振力的能量量級和頻率展寬取 決于操作者用力的大小、力錘的重量、錘頭的硬度以及結構上被敲擊點的可塑性。

輸入力越接近S脈沖(持續(xù)時間為零，力幅度無限大，沖量為一個單位)，激出 來的基帶頻展就越寬。錘頭硬，錘的質量小，試驗對象表面硬，則力錘與試驗對 象之間的接觸時間就短，這樣激勵信號就接近于6脈沖，激出的基帶頻展將達到 很高的頻率(比如lOKHz；)。錘子重，錘頭軟，接觸時間就會加長，這樣可以激出 較低的頻率來。極端情況，用錘激法可以激勵共振頻率很低的重型結構如建筑物、 火車、船舶、地基等等。

本文采摘自“VMC1060型立式加工中心試驗模態(tài)分析”，因為編輯困難導致有些函數(shù)、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡中查找相關文章！本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡僅供學習參考，轉載請注明！