若干实验模态分析相关的时域振动测量知识

来源：百度文库《模态测试系统及测试技术》，Peteryuhu分享

1、激振器试验

2、冲击试验

1、激振点的选择问题

• 以能有效激起各阶模态为原则；

• 应避免将激振点选在结构模态的节点（节线）处；

• 应选在适当远离结构低阶模态反节点（反节线）的地方；

• 需要通过一定方法确定合理的激振点。一般来说有两条途径：

• 尚需考虑激振器的安装是否方便。

2、传感器与电荷放大器之间电缆线的连接

• 尽量避免电缆线与试验结构之间的相对运动；

• 应避免电缆线打弯、打扣或严重拧转等现象的出现；

• 电缆线离开试验结构的部位应尽量选择振动小的部位；

• 另外留在地面上的电缆线，应绝对避免脚踩或重压。

传感器电缆的固定

3、测量系统的有效工作频率范围

• 需考虑压电式加速度计和电荷放大器的频率范围；

• 不仅考虑幅值测试精度，也要考虑相位测试精度，宜选在相位截止频率为有效工作频率范围。

测量系统的有效工作频率范围

4、噪声干扰的抑制方法

在模态实验中，抑制噪声影响的途径有两类：

(1) 在测试系统中采用合理的减噪措施；

(2) 在分析过程（动态测试后处理）中采用平均技术。

这里先介绍在测试系统中采用的一些措施。

• 使用稳压电源；

• 良好接地。单点接地或浮动输出；

• 传感器与被测结构绝缘；

• 电源线与信号线均采用屏蔽线，且避免电源线和信号线并行；

5、传感器的优化配置

传统模态实验中，传感器凭经验配置，一般地，以能获得所需振型而均匀配置足够多的传感器，并考虑结构测点选择和处理的方便。近十年来，人们提出若干优化配置理论，主要有：

(1) 基于动能原理，在动能较大坐标配置传感器；

(2) 振型独立原理，即选择测点坐标振型矢量最大程度互不相关；

(3) 振型缩聚原理，如去除有限元模型中刚度/质量比较大坐标进行模型缩聚，以最大限度保留低频振型信息；

(4) 频率响应函数（FRF）向量线性独立原理，不仅可以消除传感器余度，而且可以得到条件数较好的FRF矩阵，等等。同时，还提出了传感器优化配置的判定准则，以对各种优化配置方法进行评定和比较。