模态分析报告实验报告材料.doc

word
word
1 / 31
word
模 态 分 析 实 验 报 告
姓 名：
学 号：
任 课 教 师：
实 验 时 间：
指 导 老 师：
实 验 地 点7 原点相干函数图
由原点的相干函数图可以看到，原点频响函数的相干性很好，只有在各阶的***振点处有一个下落。忽略实验误差，其余的点根本上都保持在1左右，相关性很好。
word
word
8 / 31
word
图1-8 各测量点的响应自功率谱
2、跨点传递函数和相干函数：
得到的原点传递函数和相干函数如图1-9、1-10、1-11所示。
图1-9 DB形式跨点函数频响图
图1-10 实频虚频跨点传递函数图
word
word
9 / 31
word
由图1-9可以看出，在前两阶模态同相位，这两个模态之间还存在一个***振点，在四、五、六模态之间是反相位，相邻模态之间是一条光滑的曲线； 由图1-10虚频图中可以看出，各模态峰值不在频率轴的同一侧。符合跨点频响函数各种特征曲线的特征要求。
图1-11 跨点相干函数图
由跨点的相干函数图可以看到，跨点频响函数整体的相干性很好，但在各阶的***振点处有一个下落，且在高频段和低频段相干性较差。低频段相干性差，是由于实验过程中敲击时力锤没有迅速地离开敲击点。而在中间频段相干性较好。
word
word
10 / 31
word
3、 锤帽材料不同对原点传递函数
铝质锤帽的原点传递函数和相干函数：
图1-12 铝质锤帽dB形式的原点频响函数图
图1-13 铝质锤帽的相干函数图
word
word
11 / 31
word
尼龙锤帽的原点传点函数和相干函数图：
图1-14 尼龙锤帽dB形式的原点频响函数图
图1-15 尼龙锤帽的相干函数图
word
word
13 / 31
word
橡胶锤帽的原点传递函数和相干函数图：
图1-16 橡胶质锤帽dB形式的原点频响函数图
图1-17 橡胶质锤帽dB形式的相干函数图
比拟图1-〔12~17〕可以看出，采用不同材料的锤帽对测量结果有较大影响。就该实验而言，锤帽采用铝材料比拟好，信号信噪比拟高。采用尼龙锤帽，信号在高频段比拟差(见图1-14和图1-5)，如果关心频率不在该区域，采用该材料也可以。而采用软树脂材料，信号在2500以下信噪比比拟好(图1-16和图1-17)，而中高频段信号很差。
word
word
13 / 31
word
不同材料锤帽的力谱比照图：
图1-18 不同材料的锤帽力谱比照图〔未改〕
红色的是铝锤帽，由上面的力谱图可知，整个力谱的dB值衰减量在10~20dB之间，是一个理想的脉冲激励力信号。绿色的是尼龙锤帽，蓝色的是橡胶质锤帽，由上面的力谱图可知，尼龙塑料和橡胶锤帽敲击出的信号不是很理想的脉冲信号。由此可以看出，采用不同的锤帽材料，激起的频率X围有很大的区别，这个可以从图1-18中可以明显看出铝材料激起的频率X围最宽，软树脂材料激起的频率X围最小。因此，在模态分析实验中，应该根据关心频率的X围合理选择锤帽材料。
六、总结
模态分析实验要合理布置测点位置，防止把测量点布置在结构的节点上，同时需要合理设置测量参数；
在实验过程中，根据原点频响函数、力锤力信号的自功率谱以与相干函数判断测试数据的可行度；
根据关心频率X围，合理选择力锤锤帽。
实验2 振动结构的实验模态分析
一、实验内容
用锤击激振法测量光轴结构振动的模态参数。实验所测模态为三个方向的，即X、Y、Z。
二、实验目的
通过实验模态分析实验的全过程，了解实验模态分析的根本方法；
了解模态分析软件LMS的使用方法。
三、实验仪器与测试系统
实验仪器与实验1中用到的实验仪器一样。
测试系统如如下图：
图2-1 测试系统
四、实验步骤
该实验分析采用的数据为实验1中采用铝质锤帽，激励点为测点1位置时得到的测试数据，其它参数设置和实验根本步骤与实验1一样，激励方向和响应方向均为Y向。
word
word
15 / 31
word
五、实验分析
1 各测点传递函数和相干函数
图2-2 力锤冲击力的自功率谱
从图2-2可以看出，力锤冲击力信号较好，在频段(0Hz-4100Hz)，自功率谱下降大约10dB，因此数据分析时，要保证分析频率在该频段内。
word
word
15 / 31
word
图2-3 测点1(原点)频响函数