锤击法测量梁构建的模态

实验报告锤击法测量梁构建的模态姓名：***学号：***指导老师：***院系：***目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"实验目的 1实验装置 1\o"CurrentDocument"2.1试件及传感器的布置 1\o"CurrentDocument"2.2采集系统设置 2\o"CurrentDocument"实验数据处理 2\o"CurrentDocument"1号传感器与力锤的时域分析 2\o"CurrentDocument"1号传感器与力锤的频域分析 3\o"CurrentDocument"1号传感器与力锤的频响函数估计 5\o"CurrentDocument"H1估计 5\o"CurrentDocument"H2估计 6\o"CurrentDocument"H1、H2与频响函数之间的比较 7\o"CurrentDocument"估算模态参数 8\o"CurrentDocument"5.1固有频率、阻尼比的估算 8\o"CurrentDocument"5.2ANSYS建模进行模态分析 85.3振型图 105.3.1一阶振型 105.3.2二阶振型 115.3.3三阶振型 111.实验目的本实验采用LMS模态测试系统对某结构件固有频率进行测量，将实验数据进行处理。（1） 数据频谱分析，获取锤击信号及响应的幅频特性、相频特性、实频和虚频；（2） 采用不同的频响函数估计方法对结构频响曲线进行估计，画出幅频、相频、实频、虚频和奈奎斯特图，并进行比较；（3） 采用单自由度方法估计结构的频率、阻尼及振型。2.1试件及传感器的布置

2.2采集系统设置实验使用，传感器实验使用，传感器了5个加速度传感器，设置的采样频率：12800Hz，分别率：2HZ；锤击次数为8次和锤击点的方向设置为X正方向。实验数据处理1号传感器与力锤的时域分析20 40 60 80 100 120 140 160时间（S）锤击振动时域信号（采样频率12.8kHz）OO120 40 60 80 100 120 140 160时间（S）锤击振动时域信号（采样频率12.8kHz）OO1O80OOO2-ooOoO42OO4-OO6-图3.1.11号传感器与力锤时域图第七次锤击振动时域信号（采样频率12.8kHz）第七次锤击振动时域信号（采样频率12.8kHz）图3.1.2第七次锤击振动信号时域图a洛{值幅如图3.1.1所示，在分析数据后，发现锤击信号比较大，所以对其缩小十倍。如图3.1.2所示是截取的第七锤的锤击信号。1号传感器与力锤的频域分析图3.1.31号传感器与力锤频域分析后的幅频、相频图图3.1.41号传感器与力锤频域分析后的实频、虚频图图3.1.5Nyquist图如图3.1.3所示，可以看出此次锤击实验激起了试件的五阶固有频率：一阶是400HZ,二阶是1080HZ,三阶是2067HZ，四阶是3350HZ，五阶是4818HZ。1号传感器与力锤的频响函数估计4.1H1估计H1估计是输出噪声估计模型H1(f)=Gab(f冷皿(f)-i图4.1.1H1估计的幅频、相频图图4.1.2H1估计的实频、虚频图

H2估计H2估计一输入噪声估计模型H2(f)=Gbb(f)Gba(f)-i图4.2.1H2估计的幅频、相频图图4.2.2H2估计的实频、虚频图如图4.1.1与图4.2.1所示，可以看出，H1估计和H2估计得出的五阶固有

频率与之前的分析完全相同。所以可以看出从两个不同的方向得出的固有频率完全相同。可见之前的分析是正确的。H1、H2与频响函数之间的比较图4.3.1比较幅频、相频图图4.3.2比较实频、虚频图如图4.3.1所示，可以看出，H1与H2估计的幅频图完全重合，这也就证明了，在对数据进行截取时，已经完全将环境影响完全剔除；从相频图可以看出H1

与H2的相频曲线是对称的。估算模态参数5.1固有频率、阻尼比的估算通过下面的公式可以算出阻尼比5.2ANSYS建模进行模态分析B:ModalTotalDeformation6Type:TotalDeformationFrequency:429.95HzUnit:mmIpi14.877Max■13.248—11.618一9.9888Ipi14.877Max■13.248—11.618一9.9888—8.3593L6.7297一5.1002.34707.1.8412J0.21168Min0.00200.00400.00(mm)100.00300.00图5.2.1一阶振型图史峋IfJ司TetalDehormdtiori7Tj-pe:TotdlDefermdtiofiFrequanty:10624HzUnit:mm2017.W1110s29&朝Max2Q.LL717.61215.10712Wia.0977-59245.D674史峋IfJ司TetalDehormdtiori7Tj-pe:TotdlDefermdtiofiFrequanty:10624HzUnit:mm2017.W1110s29&朝Max2Q.LL717.61215.10712Wia.0977-59245.D6742.58240.077MBMlinANSYSR15.0IQDjOO300.00图5.2.2二阶振型图0.19439MnR15.020.50117.9ti：=l15.424i2.yyti10.H4M7.M094B:ModaTotaDeformation10Frequenc1/:2035.9HzUnt:2017/4/1110:30Type:TotalDetormation图5.2.3三阶振型图表5-1固有频率的对比阶数固有频率（HZ）理论建模分析固有频率（HZ）一阶400392.6二阶10801062.4三阶20672035.9四阶3350五阶48