模态试验工程应用

试验模态分析工程应用激励装置实验结构力传感器电荷放大器加速度传感器电荷放大器A/D转换FFT频响函数参数识别模态显示实验模态分析的基本步骤回顾金塘大桥模态实验案例1根据桥梁现场的实际情况采用有线DH5907与无线DH5907A两套测试系统。低频高灵敏度的磁电式传感器集成在测试模块中，每个有线和无线测试模块中都包含了一个垂直、一个水平向的速度传感器。金塘大桥模态实验金塘大桥模态实验金塘大桥模态实验首先，做桥的主梁的横向和纵向的振动测试，使用DH5907A无线实验模态分析系统。无线模块用于桥梁的主梁测试，在测点较多的情况下无线系统解决了大量线缆移动不便的难题，提高测试效率。然后，测桥塔的水平向X和Y方向的振动，使用DH5907桥梁模态分析系统，有线系统适合用于无线信号传输受阻的测试环境。

最后将两套系统测得的桥梁振动数据合并分析，得出桥梁的模态参数。金塘大桥模态实验金塘大桥模态实验固有频率及阻尼比第1阶振型图纵漂金塘大桥模态实验第2阶振型图主梁一阶对称侧弯金塘大桥模态实验第3阶振型图主梁一阶对称竖弯金塘大桥模态实验第4阶振型图主梁一阶反对称竖弯金塘大桥模态实验第5阶振型图一阶反对称侧弯金塘大桥模态实验振动理论模态分析工程应用第6阶振型图二阶对称竖弯金塘大桥模态实验第7阶振型图二阶反对称竖弯金塘大桥模态实验振动理论模态分析工程应用第8阶振型图金塘大桥模态实验第9阶振型图金塘大桥模态实验第10阶振型图金塘大桥模态实验第11阶振型图一阶扭转金塘大桥模态实验第12阶振型图金塘大桥模态实验第13阶振型图金塘大桥模态实验第14阶振型图金塘大桥模态实验第15阶振型图金塘大桥模态实验第16阶振型图金塘大桥模态实验全桥共测了140个测点，桥面共118个测点，由于桥面使用的是无线模块，在测点较多的情况下无线系统解决了大量线缆移动不便的难题，每测完一次移动测量模块的时间被大大降低，提高了测试效率。而有线系统则适合用于无线信号传输受阻的测试环境，在桥塔内使用这套系统，不会出现信号不好而造成丢数的情况和数据不同步的情况，保证了测到数据的可靠性。金塘大桥模态实验船体模态测试B&KType4370

加速度传感器(8只)B&KType2692

电荷放大器组合(4ch.×2)DH5920

数据采集器＋笔记本电脑和软件包DH5903

手持式测振仪案例2仪器设备测试方法利用抛锚激振法，来获取船体垂直方向的各阶固有频率、振型和阻尼。抛锚中,锚链下放到10米左右时突然间刹车,保持原状3分钟。船体模态测试利用抛锚激振法,获得船体垂直方向的各阶固有频率,振型和阻尼.其振动频响曲线如下图。船体模态测试谐调阶数12船体垂直方向固有频率4.378.80阻尼比

1.91%2.14%船体垂直方向的各阶固有频率和阻尼船体模态测试船体模态测试船体模态测试案例3大型矿用电动轮自卸车的承载车架是一种重型复杂空间结构，它在整车的动特性设计中起关键作用。车架自重12吨，模态试验时用空气弹簧支撑，以实现近似自有条件的边界。经初步估算及预备性试验，其第一阶弹性变形频率约为23Hz，采用四个空气弹簧支承后，其最高刚体模态频率为5Hz，远低于第一阶弹性变形的固有频率，可以作为自由支承看待。下图为车架测点几何位置示意图，共选有101个测量位置，每个位置进行三个方向的测量，因此，共测量了3*101=303个频响函数。采用曲线拟合法在0~100Hz频段内共识别了11阶弹性变形模态。车架的承载部件为两片纵梁。由于载荷大，该纵梁按纯弯、等强度、变高度设计。但是由于梁的高度较大，部分模态表明纵梁存在倾斜变形。倾斜变形在第7阶到第10阶出现。这种变形时设计者所不希望出现的。油箱将悬挂在两纵梁的外侧，势必加剧这种变形，导致举升横梁与纵梁之间的连接焊缝开裂破坏，需要进行设计修改。在49点与50点之间加一连接小梁，并观察修改效果。第7阶模态修改前后对比修改前修改后修改前修改后第8阶模态修改前后对比修改前修改后第9阶模态修改前后对比修改前修改后第10阶模态修改前后对比案例4轿车车身模态试验轿车车身模态试验轿车车身模态试验水箱下横梁局部模态轿车车身模态试验一阶扭转模态轿车车身模态试验一阶横摆模态轿车车身模态试验一阶弯曲模态分析该试验结果发现,最低整体模态频率大于40Hz,频率分布基本均匀合理。但在27.2Hz频率处存在过低频率,该振型显示水箱下横梁存在前后摆动的局部模态。对于直列四冲程发动机怠速转速为750r/min,其主要激振阶次为2阶,这样怠速激振频率为25Hz。也就是说,怠速工况容易激起车身前端骨架局部模态。那么发生疲劳破环的根本原因很有可能是,前端骨架局部模态过低,接近怠速激振频率,导致共振现象发生。轿车车身模态试验针对以上分析,要解决这个问题必须增强前端骨架的局部刚度,从而提高该区域的模态,避免共振发生。对这个区域,改进措施有:(1)更改水箱左右侧横梁的结构,增加局部连接刚度;(2)对水箱下横梁进行加筋处理,增加自身刚度;(3)改变水箱上下横梁的连接拉杆形式,增加零件刚度。轿车车身模态试验轿车车身模态试验飞机地面振动试验(GVT)新技术案例5飞机地面振动试验(GVT)新技术有限元模拟飞机地面振动试验(GVT)新技术飞机地面振动试验(GVT)新技术飞机地面振动试验(GVT)新技术飞机地面振动试验(GVT)新技术模态试验飞机地面振动试验(GVT)新技术飞机地面振动试验(GV