频域法和时域法是识别模态参数的两类基本方法-昌利金刚石锯片
金刚石锯片结构的动态特性通过模态参数能直接体现出来,故常把模态参数应用到机械结构的动态分析中。通常来说,频域法和时域法是识别模态参数的两类基本方法。
频域法是一种应用实际测量的频响函数识别系统模态参数的方法。具体操作方法是在结构选定一点为激励点,通过电荷放大器测量激励点与响应点间的时域信号。
通过动态测试分析软件运算将时域信号转换成频域信号,将此信号通过整合得出响应的频响函数,最后通过数据识别系统得到模态参数。
此方法由于操作简单、识别精度高、有效地去除金刚石锯片噪声影响的特点,通常应用于阻尼较大、结构复杂的系统中。
时域法与频域法的差别是直接在时域中识别,不用把信号变换到频域中去。通常应用于故障检测。其流程图如图2-1所示。
主模态对激励频率起主要作用,而其他模态相对于主模态而言,所产生的影响偏小。
当其余各阶模态距离主模态较远时,它们频响函数的影响就会较小,其曲线没有较大波动,一般用复数Hc来表示。其中公式(2-16)可近似为
通过图2-2和图2-3显示的两条曲线,就可以确定模态参数,具体步骤如下:
第一步是固有频率的确定。由图2-2可以看出,固有频率ωr为实谱曲线和直线HRtj(ω)=HRC的交点。一般来说,多自由度系统的剩余模态HRC对固有频率的影响难以确定,且固有频率随HRC的变化而变化。
为避免以上问题,可通过图2-3来确定固有频率。在使用此方法确定固有频率时,且ω=ωr与图2-3所示曲线的峰值相对应。由图2-3可以看出,波峰值明显,有利于频率的确定;
第二步是阻尼比的确定。在公式(2-13)中,对ω求导后求解,可得两个极值分别为
这就是金刚石锯片模态实验中模态参数的识别方法。
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