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實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析方法可以分為頻響函數(shù)法（簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)力法）和環(huán)境激勵(lì)法（簡(jiǎn)稱(chēng) 不測(cè)力法）兩種，所謂測(cè)力法就是在試驗(yàn)過(guò)程中需要同時(shí)測(cè)量激勵(lì)力和響應(yīng)的方法。經(jīng)典的測(cè)力法是利用頻域的頻響函數(shù)（FRF)或時(shí)域的脈沖響應(yīng)函數(shù)（IRF) 對(duì)模態(tài)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。頻響函數(shù)是響應(yīng)和力的傅里葉變換之比，而脈沖響應(yīng)函數(shù) 也要先測(cè)得頻響函數(shù)然后經(jīng)傅里葉逆變換（IFFT)獲得。因此，測(cè)力法必須利用帶測(cè)力計(jì)的激振器或力錘施加可測(cè)量的激勵(lì)力。測(cè)力法可以估計(jì)所有的模態(tài)參數(shù)，包括固有頻率、模態(tài)振型、模態(tài)阻尼或阻尼比、模態(tài)質(zhì)量和模態(tài)剛度，而且精度較高。

常用軟件中頻域測(cè)力法分圖解法和解析法兩種，圖解法較適合于阻尼小模態(tài) 不密集系統(tǒng)，如鋼結(jié)構(gòu)。圖解法可選用峰值拾取法或圓擬合法。解析法常用于大阻尼或模態(tài)密集系統(tǒng)。時(shí)域測(cè)力法普遍采用脈沖響應(yīng)函數(shù)的最小二乘復(fù)指數(shù)法 LSCE (LeastSquareComplexExponential)進(jìn)行計(jì)算，頻域解析法[⁴³][⁴⁴]可選用正交多項(xiàng)式法。

所謂不測(cè)力法就是在試驗(yàn)過(guò)程中不需要測(cè)量激勵(lì)力的方法。工程中的大量結(jié) 構(gòu)和機(jī)器（如大型建筑，大型橋梁，汽輪發(fā)電機(jī)組等）都是很難人工施加激勵(lì)力的，其結(jié)構(gòu)的響應(yīng)主要由環(huán)境激勵(lì)引起，如機(jī)器運(yùn)行時(shí)由質(zhì)量不平衡產(chǎn)生的慣性力，車(chē)輛行駛時(shí)的振動(dòng)以及微地震產(chǎn)生的地脈動(dòng)等各種環(huán)境激勵(lì)，而這些環(huán)境激勵(lì)是既不可控制又難以測(cè)量的。

不測(cè)力法只能利用系統(tǒng)的響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)固有頻率、模態(tài)振型、模態(tài)阻尼或阻尼比這三個(gè)模態(tài)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，但是這三個(gè)模態(tài)參數(shù)已經(jīng)能夠滿足絕大多數(shù)工程中結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析的要求。軟件會(huì)利用測(cè)量得到的響應(yīng)的自功率譜、互功率譜、傳遞率和相干函數(shù)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)的估計(jì)。

不測(cè)力法也可分為解析法和圖解法兩種類(lèi)型。使用范圍與測(cè)力法一致。圖解法可選用自互功率譜綜合法或傳遞率法，解析法可選用隨機(jī)子空間法（SSI)。

另外利用軟件還可以通過(guò)時(shí)域和頻域的ODS動(dòng)畫(huà)顯示更形象地模擬被測(cè)結(jié) 構(gòu)或機(jī)械零件的振動(dòng)。所謂時(shí)域的ODS動(dòng)畫(huà)顯示，其原理類(lèi)似于錄像機(jī)快錄慢放。常用于機(jī)器起動(dòng)或停止時(shí)的動(dòng)響應(yīng)（如位移、速度或加速度）相對(duì)于時(shí)間變量的觀測(cè)。頻域的ODS動(dòng)畫(huà)顯示，其原理類(lèi)似于數(shù)字閃頻儀，用于動(dòng)變形相對(duì)于頻率變量的觀測(cè)。當(dāng)觀測(cè)到的頻率接近或等于共振頻率時(shí)，動(dòng)變形可近似的作為結(jié)構(gòu) 的振型。

試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的過(guò)程如圖3.1所示。對(duì)被測(cè)試件上的各點(diǎn)施加激振力，同時(shí) 測(cè)出其響應(yīng)；接著用信號(hào)分析設(shè)備求出激振點(diǎn)與響應(yīng)點(diǎn)之間的傳遞函數(shù)，如果要求振動(dòng)模態(tài)，尚需對(duì)試件上的各點(diǎn)反復(fù)地求出傳遞函數(shù)；然后進(jìn)行曲線擬合，識(shí)別得出固有頻率、模態(tài)剛度、模態(tài)阻尼、模態(tài)質(zhì)量和模態(tài)振型等參數(shù)；最后根據(jù)所得到的模態(tài)參數(shù)，在顯示屏幕上將振動(dòng)模態(tài)的動(dòng)態(tài)過(guò)程顯示出來(lái)。

本文采摘自“VMC1060型立式加工中心試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無(wú)法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明！

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分類(lèi)：加工中心

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