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1实验模态分析方法与应用概论.pdf

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实验模态分析方法与应用概论 报告人：姜节胜 西北工业大学振动工程研究所 IVEInstituteofVibrationEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,China 1/94 姜节胜 •Mob.13991123703 •jiangjs@nwpu.edu.cn IVEInstituteofVibrationEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,China 01.04.2012 2/94 张永强 •Mob.13921730788 •E-mailzhangyqnwpu@163.com zyq@js-test.com IVEInstituteofVibrationEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,China 01.04.2012 3/94 什么是振动模态？ 它有什么重要性？ 理论上的定义与意义 实模态和复模态 试验中获得模态的基本思路 重要性 模态试验方法新进展 怎么从测试获取模态 应变模态法 SIMO捶击法 小波（包）分析 MIMO方法基本原理多参考点模态测试方法和PolyMax方法 常用模态试验方法介绍 参数识别的神经网络方法 频域法环境激励下的模态测试(不测力法) 时域法工程应用实例 IVEInstituteofVibrationEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,China 01.04.2012 4/94 什么是振动模态？ 它有什么重要性？ 理论上的定义与意义 振动方程（从单自由度到多自由度） 模态叠加法 模态参数定义及其意义 IVEInstituteofVibrationEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,China 01.04.2012 振动方程5/94 单自由度系统 f(t) mx(t) ck 单自由度运动微分方程式为： mxcxkxf m、c、k 分别为结构的质量、阻尼和刚度 x、x、x分别为结构的加速度、速度和位移 f为结构的外激励 IVEInstituteofVibrationEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,China 01.04.2012 6/94 多自由度系统 多自由度运动微分方程式为： Mx(t)Cx(t)Kx(t)f(t)幅度 1+2 xt加速度向量 M=质量矩阵 C=阻尼矩阵xt速度向量 21 K=刚度矩阵xt位移向量 ft外激励向量频率 d+d 12相位频率 2 m1 d1 1+2 IVEInstituteofVibrationEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,China 01.04.2012 7/94 时域方程：Mxt()()()()CxtKxtft Laplace域方程：()()()s2MsCKXsFs 特征值分析->系统极点和特征向量 *2 系统极点->共振频率和阻尼值k,1kkkjkk 特征值向量->振型 变换向量到模态空间 f(t)f(t)f(t) 12n kk k12n+1 m1m2mn ground ccground c12n+1 x(t)x(t)x(t) 12n IVEInstituteofVibrationEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,China 01.04.2012 模态叠加法8/94 •令，，，代入振动方程，并对角化 ，第r阶模态贡献因子 IVEInstituteofVibrationEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,China 01.04.2012 9/94 q11q22 =++ ++… q33 q44 IVEInstituteofVibrationEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,China 01.04.2012 模态参数定义及其意义10/94 •模态频率、模态向量、模态质量、模态刚度、模态阻尼 等总称为模态参数。 阶数频率 110.220 263.623 3177.08 434