？邊界條件和加速度計有影響嗎？在北京科尚儀器官網發布模態空間系列文章及其中文翻譯，得到了Peter Avitabile教授的書面授權，Peter Avitabile教授擁有文章全部權利，北京科尚儀器只為學習教育目的而使用它們。如您轉載此系列中文翻譯，請保留本段的描述信息。試驗設置對于測量的模態數據有影響嗎？試驗設置的邊界條件和加速度計有影響嗎？影響是必然的！！！！我們討論一下這個問題。毫無疑問試驗設置和儀器對于測量的數據可能會有影響。當測試諸如磁盤驅動器，透平葉片，機箱，計算機電路板以及其他輕質結構更是如此。盡管顯然對于一個有經驗的測試工程師來說，試驗設置和儀器可能會對模態試驗的測量結果有影響 ...

驅動點頻響，加速度計的外殼像是承受了物理沖擊。現在作為進行這類測量的方法，這確乎不為推薦。所以我們需要想一想如何進行測量，如何考慮實際進行這類測量所引發的后果。所以很顯然我們需要設法得到盡可能符合預想的結果，不要真的在加速度計本身上進行錘擊。那么實現這點的一種方法是在結構相反的一側進行測量。如果截面剛度很大或者是實心的，這似乎是獲得結果的一種可能方法。唯yi差別在于需要考慮測量結果的相位，這樣如果加速度計的敏感正方向與預期的測量結果差180度，需要修正相位。并且在已有的幾乎每個模態軟件包中，允許包含相位，來定義測量結果是沿著“正”方向抑或是沿著“負”方向。所以這根本不是問題（但稍后我們會討論一 ...

板之上的6個加速度計，我將利用高水準的測試技術來采集FRFs，以保證得到盡可能非常優的測量結果（第1次試驗時測量實心點，第2次試驗時測量其他點，并且通過在結構上移動加速度計來得到這些測點）。圖2顯示的是模態指示函數，圖3是穩態圖。僅僅提取前2階模態的ji點（為示意目的）。穩態圖非常清晰地指出了這兩個ji點。注意，隨著模型階數的增加，很清晰地確定了ji點（跟求和函數重疊在一起）。一旦提取出ji點，就可以得到留數或振型，這樣就得到了與這6個測點相關的模態數據。圖4顯示了一個典型的曲線擬合。可是，第1組數據僅僅包含6個測點。為了更好地確定模態振型，需要更多的測點。對于其余的測點，加速度計重新布置到圖 ...

，且可能造成加速度計飽和，使得測量結果質量不好。現在讓我們了解在模態試驗中為什么還要制訂規則來遵守。可能很多時候有些試驗我們想要提供某些指導，關于進行試驗的一些典型方法。這是為了有利于我們進行測試，但在某些試驗情況下這可能不是特別有用。但問題是某些這類“建議規則”被解釋為一成不變，宛如十誡。另外這些“建議規則”制訂的時間可能要追溯到20或更多年之前，當時儀器設備不像今天的這樣好，其時，12位采集系統非常普遍。但是在有更好的設備以及24位采集系統普遍使用的情況下，今天這些規則可能不再迫切需要了。所以盡管我認為“建議做法”顯然是需要的，但同時也認為我們需要認識到它們是建議的，并且我們需要明白如何解 ...

固定到板上的加速度計來測量板的響應，并且用錘擊激勵來提供輸入以測量頻響函數。針對信號處理參數來講，必須小心來保證時間樣本足夠長使得在時間樣本的尾端響應信號完全為零；這就確保了FFT不受泄漏的影響，對于測量結果不施加權重函數（窗函數）。平板以及幾種支撐配置如圖1所示。沖擊力錘和加速度計也顯示出來供參考。將討論所有四次試驗的結果而不去討論每個獨立試驗的結果。圖2展示了所測頻響函數的重疊在一起，同時顯示了根據有理分式多項式擬合方法（利用MEscope軟件）得到的頻率和阻尼。只考慮前5階模態。乍看之下，很明顯，從所做的四次不同試驗中得到的四個不同頻響函數之間有些差異。對于垂直方向懸掛（按擺的方式布置） ...

到有多參考點加速度計，但是這個數據是根據單個參考點在不同次采集到的，并非同時采集所有數據。單單這個事實開始讓我相信，或許在第1次試驗和第2次試驗之中，總體試驗設置上有變化。通過仔細觀察圖1中的那個穩態圖，特別是30～90Hz范圍之內，顯示在36.96Hz和37.96Hz附近確實有多個ji點，隔了3Δf距離，并且在83.08Hz和83.8Hz附近有多個ji點，隔了2Δf距離。但問題是 — 它們確實是單獨的模態嗎？抑或是試驗設置的問題？為了搞清這點，我們可能需要更為仔細的觀察數據，并盡量搞清楚這個數據可能出了什么問題。嗯，首先要做的是單獨考察每個參考點的數據。我們這么做時，我們觀察到的是，每個單獨 ...

要測量。常用加速度計測量結構響應，但有時用激光或其他測量傳感器。通常，在數據采集系統的zui低通道上測量用于激勵結構的力。盡管今天在很多系統上不做這樣要求，但很多測量工程師依然遵從這個做法。在剩余通道上測量一個或多個響應信號（取決于在使用兩通道抑或是多通道系統）。通常根據沖擊裝置的觸發來啟動測量。為了讓數據采集系統啟動測量過程，必須定義某個zui小電平。所測力zui大電壓的10%～20%做觸發電平是一個很好的數值，可用于大多數測試。很多數據采集系統中，定義一個預觸發延遲來捕捉完整的沖擊裝置的瞬態信號。利用預觸發延遲功能，不會丟失任何沖擊力脈沖。采集傳感器數據，進行數字化之前這個數據總要通過一個 ...

。對所有試驗加速度計一直安裝在結構上，以減少可能存在的質量載荷影響。在得到不同測量結果當中，僅僅是連上或者斷開激振器。（實際上激振器放置在測量位置，需要時才連上或者斷開，以減少激振器設置的影響問題。）四種情況的FRF測量結果如圖1所示。每張圖包含兩個互易的FRFs — Hij和Hji。乍一看好像四種技術得到了相同的數據。看上去頻響相當好。但是深入探究每種技術，互易的測量結果的差別還是顯而易見的（圖2）。首先，觀察圖2（a）所示的利用SISO隨機激勵得到的FRF測量結果。注意到兩條曲線并沒有很好地吻合在一起，特別是在共振峰附近。也注意到即使加了漢寧窗，隨機激勵在頻響函數測量結果上還是顯示出了明顯 ...

落下來，參考加速度計安裝到懸臂結構的基礎位置 — 那么當然測不到響應，毋庸置言頻響很差。另有一個肋-板機箱結構試驗，所有的測量位置位于大多數的剛硬的肋交叉點位置，結構面板部分沒有布置任何加速度計。對于這個特殊的結構，結果表明感興趣的模態主要跟面板響應相關。全部的加速度計基本上位于所有的模態節點位置。很不幸，在尋求指導和幫助之前，有人按這種方式干了幾個月的活，采集了很多組無用的數據。需要在有響應可測的位置進行測量。避開模態節點!質量載荷影響 — 在其他文章中已經對質量載荷的影響進行了探討。儀器質量對所測的頻響有影響，并會給出錯誤的系統固有頻率表示。如果有，一點當心確定質量的載荷影響什么。這個影響 ...

出現后，多個加速度計（可能具有不同的靈敏度）的使用就需要至少使用某個歸一的校準值。如果不這樣，那么結構的不同區域在振型上可能會展示出相對差異，這將對理解模態振型造成混亂。那么要進行什么校準？嗯，完整的校準總是非常好的。這包括整個采集通道作為一個單元 —加速度計、信號調理儀、ADC通道在一起，進行完整的校準。盡管對每個單獨的部分進行校準也常可接受，但更傾向于整個系統一起校準。有很多不同類型的校準。加速度計可以相對一個維護良好的參考加速度計進行校準，參考加速度計跟蹤一個振源。這可以利用試驗加速度計相對參考加速度計背對背安裝方式在實驗室內進行。或者可以利用某個已知質量通過跌落測試進行加速度計校準。另 ...