非接触式模态测试系统和方法技术方案

技术编号:8592607 阅读:197 留言:0更新日期:2013-04-18 05:42
本发明专利技术涉及一种非接触式模态测试方法,包括:驱动激振扬声器(4),使其发出声波,激起待测结构(3)的振动,其中所述激振扬声器(4)被置于待测板结构(3)的下方,且激振扬声器(4)的上表面与待测结构(3)大体平行并且留有空隙;由激光头(1)发出激光并检测经由待测结构(3)上待测点所反射的激光信号,其中所述激光头(1)被置于待测结构(3)上方。本发明专利技术的优点包括:激振源与待测板结构无接触,没有为系统带来附加质量和附加刚度;传感器(激光头)与待测板结构无接触,没有为系统带来附加质量;激励为正弦信号时,用“砂型法”(在结构上铺放石英砂)可定性得到结构的模态频率和振型(肉眼可见);激励为白噪声信号时,只需采集振动信号,即可分析得到结构的模态频率和振型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种非接触式模态测试方法,用于振动测试领域轻型板结构的模态测试。
技术介绍
模态分析是结构动态设计及设备故障诊断的重要方法。模态测试作为模态分析的基础,是研究各种结构振动特性的有效途径,其在建筑、船舶、汽车、飞行器设计等领域都占有举足轻重的地位。在传统的模态测试中,人们通常在待测结构上粘贴传感器,采用カ锤或激振器施加激励,以求得结构频响特性。这种方法在大型结构(主要体现为质量大、刚度大)模态测试中有良好的測量精度,可以得到可信的测试结果。但是对于轻小型结构,尤其是常见的轻型板结构,测试结果往往有很大误差。其原因在于传感器和激振器带来的附加质量和待测板结构质量很接近,甚至大于待测板结构质量,从而极大地改变了待测板结构的质量分布。另外,若用激振器作为激振源,还会为系统带来一定附加刚度。这些因素会完全改变系统固有振动特性,导致测试结果和实际相差甚远。
技术实现思路
本专利技术提供了一种简单、合理、实用的非接触式模态测试方法。本专利技术的优点包括一、激振源(声波)与待测板结构无接触,没有为系统带来附加质量和附加刚度;ニ、传感器(激光头)与待测板结构无接触,没有为系统带来附加质量;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式模态测试装置,其特征在于包括:激振扬声器(4),其被置于待测板结构(3)的下方,且激振扬声器(4)的上表面与待测结构(3)大体平行并且留有空隙,激光头(1),其被置于待测结构(3)上方,用于发出激光并检测经由待测结构(3)上待测点反射的激光信号。

【技术特征摘要】
1.ー种非接触式模态测试装置,其特征在于包括 激振扬声器(4),其被置于待测板结构(3)的下方,且激振扬声器(4)的上表面与待测结构(3)大体平行并且留有空隙, 激光头(I),其被置于待测结构(3)上方,用于发出激光并检测经由待测结构(3)上待测点反射的激光信号。2.根据权利要求1的非接触式模态测试装置,其特征在于进一歩包括 扬声器功放(8),其输出端与激振扬声器(4)相连; 振动测量控制器(7),其输入端与激光头(I)相连; 数据采集卡出),其输出通道与扬声器功放(8)的输入端相连,其输入通道与振动测量控制器⑵的输出端相连; エ控计算机(9),其与数据采集卡(6)相连。3.根据权利要求1的非接触式模态测试装置,其特征在于进一歩包括 扬声器支座(5),用于托起激振扬声器(4); 三角架(2),用于托起激光头(I)。4.根据权利要求2的非接触式模态测试装置,其特征在于 エ控计算机(9)生成激励信号,通过数据采集卡¢)的输出通道发送给扬声器功放(8),从而驱动激振扬声器(4)发出声波,激起待测结构(3)的振动, 由激光头(I)发出激光并检测由待测结构(3)上的待测点所反射的激光信号,确定所检测到的激光信号的多普勒频移,并将所确定的多普勒频移提交给振动测量控制器(7),通过多普勒分析将多普勒频移转变为与振动相对应的振动响应信号,再经由数据采集卡(6)的输入通道将振动响应信号传回エ控计算机(9), エ控计算机(9)根据接收到的振动响应信号进行模态分析,该模态分析是基于输出响应数据的随机子...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴志刚张仁嘉周礼洋马成骥
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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