纯模态试验中快速适调激振力的方法技术

技术编号:15194531 阅读:263 留言:0更新日期:2017-04-20 16:45
本发明专利技术公开了一种纯模态试验中快速适调激振力的方法,该方法首先对被试结构进行正弦扫频,通过对频率响应函数拟合得到初步的模态振型和模态频率;再根据要适调模态附近的模态分布,由密集模态数确定激振器数目;由激振力、模态振型与模态力的关系,建立模态力满足的方程组;令非适调模态的模态力为零,适调模态的模态力不为零,从而得到使指示函数最大的一组激振力分布。用此方法计算所需的激振力分布,由于计算时只需考虑与被激模态相邻的模态对其的影响,快速准确地确定了激振器的数量,减少了适调激振力的时间,使试验更简单快速。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及所有的纯模态试验中适调激振力的过程,尤其涉及一种纯模态试验中快速适调激振力的方法
技术介绍
目前纯模态试验中适调激振力的主要理论和方法有如下几种。第一种阿舍法:激振力的个数等于所研究的系统的有效自由度的个数,且系统的阻尼是非对角型的。其缺点是如果通过阿舍法计算激振力,则激振点的个数必须等于测量相应点的个数。通常,相应点的数目远远超过激振点的数目,并且在许多点上的振型值和激振点上的振型值有相同的数量级。这样光用激振点上测量的响应数据(通常采用激振点上测得响应数据)来求得频响函数,并由得到的“固有频率”不是系统真正的固有频率。由于此方法在实践中很难实现,所以大型试验中不用此方法。第二种方法为戴克法,其调力的判据是,当激振力完全适调时,则剩余函数等于零,它反映了非共振模态对共振模态的影响程度。试验时,让试件处于模态频率下激振,保持一个力为常数,改变另一个激振力的大小,看剩余函数的变化。但由于其需要反复测量修改,所以调节激振力的速度太慢,试验周期加长;当系统的振动状态越接近纯模态时,变化越小,计算机难以分辨,特别是阻尼大的结构系统。第三种方法是靠操作人员的经验,对激振器数量和位置进行判断,然后根据反馈的试验结果对激振力大小进行微调,该方法为工程中普遍用法,但是此方法对操作人员的要求较高,且试验过程长。以上几种方法,不仅所需的激振器较多,调力时间长,试验过程复杂之外,还对操作人员的经验有一定的依耐性。
技术实现思路
为了克服现有技术所存在的问题,本专利技术旨在提供一种精度较高、快速寻找激振点的位置、数量和以及计算激振力的纯模态试验中快速适调激振力方法。本专利技术提供了纯模态试验中快速适调激振力的方法,该方法首先对被试结构进行正弦扫频,通过对频率响应函数拟合得到初步的模态振型和模态频率;再根据要适调模态附近的模态分布,由密集模态数确定激振器数目;由激振力、模态振型与模态力的关系,建立模态力满足的方程组;令非适调模态的模态力为零,适调模态的模态力不为零,从而得到使指示函数最大的一组激振力分布。在进行模态力计算时,仅考虑与所述被激发的模态相近的模态。所述的利用频响函数拟合得到模态振型和模态频率过程中,采用正交多项式代替所述频频率响应数表达式中的幂多项式,大致得出被试结构的固有频率和固有振型。所述频率响应函数具体为:φir:第r阶激励下的第i阶的振型;φjr为第r阶激励下的第j阶的振型;Kr:对角化后的刚度矩阵;Mr:对角化后的质量矩阵;Cr:对角化后的阻尼矩阵;ω:各阶模态频率;ωr:第r阶模态频率;ζr:第r阶阻尼比;所述模态力由以下公式得出:设:{x(t)本文档来自技高网...
纯模态试验中快速适调激振力的方法

【技术保护点】
纯模态试验中快速适调激振力的方法,其特征在于,该方法首先对被试结构进行正弦扫频,通过对频率响应函数拟合得到初步的模态振型和模态频率;再根据要适调模态附近的模态分布,由密集模态数确定激振器数目;由激振力、模态振型与模态力的关系,建立模态力满足的方程组;令非适调模态的模态力为零,适调模态的模态力不为零,从而得到使指示函数最大的一组激振力分布。

【技术特征摘要】
1.纯模态试验中快速适调激振力的方法,其特征在于,该方法首先对被试结构进行正弦扫频,通过对频率响应函数拟合得到初步的模态振型和模态频率;再根据要适调模态附近的模态分布,由密集模态数确定激振器数目;由激振力、模态振型与模态力的关系,建立模态力满足的方程组;令非适调模态的模态力为零,适调模态的模态力不为零,从而得到使指示函数最大的一组激振力分布。2.根据权利要求1所述的纯模态试验中快速适调激振力的方法,其特征在于,在进行模态力计算时,仅考虑与所述被适调的模态相近的模态。3.根据权利要求1所述的纯模态试验中快速适调激振力的方法,其特征在于,所述的利用...

【专利技术属性】
技术研发人员:纪国宜吴磊
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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