模态试验

摘要： 为通过数值仿真计算方法准确预测冲击响应,基于模态试验和冲击响应试验,对响应板的碰撞冲击过程进行动力学参数修正。模态试验过程,通过响应面优化的方法对响应板的弹性模量、泊松比、厚度参数进行优化,优化后的固有频率计算值相对误差在±2%以内。冲击响应试验过程,冲头冲击高度6.3 cm条件下,对试验和数值仿真的响应谱曲线进行误差评价;基于响应谱各分析频率点均方根误差最小的优化目标,通过曲面拟合得到最优的质量阻尼系数和刚度阻尼系数。动力学参数修正后的模型在3个不同冲击高度条件下的冲击响应谱预测中,大部分频率段的误差在±6 dB以内,显著提高了预示精度。

摘要： 多点稳态正弦调谐模态试验是获取运载火箭/导弹的动力学特性参数的主要手段,但其辨识模态参数仍具有一定的误差。本文针对模态频率的误差,基于正弦调谐模态试验理论,建立了频率误差的分析原理,提出了频率误差的量化分析方法。运用状态空间法对八自由度系统进行了仿真,仿真结果表明了该频率误差分析方法的可行性。

摘要： 为研究共固化阻尼薄膜夹嵌复合材料固支梁的自由振动特性。将1阶剪切变形理论、变分原理和Hamilton原理相结合,建立了共固化阻尼薄膜复合材料梁自由振动的理论模型,提出使用伽辽金法求解该模型在固支边界条件下的自由振动理论解。通过构建有限元模型、制作阻尼薄膜夹嵌复合材料梁试件与所搭建的试验平台,分别将理论解与模拟结果、试验结果进行对比,验证了理论模型的有效性;最后,进一步探究了阻尼层在复合材料中的分布以及结构几何参数对阻尼薄膜夹嵌复合材料梁动力学性能影响的规律,为阻尼薄膜复合材料梁结构的优化设计提供理论依据。

摘要： 针对聚合釜进行模态实验并利用ANSYS软件进行数值模拟,验证了该数值模拟方法的适用性。并采用此数值模拟方法研究了大型聚合釜自由模态、约束模态、预应力模态下的前十二阶固有频率和振型,结果表明:约束模态下约束强度越大,结构整体的固有频率越大;预应力模态下内压力对于结构的固有频率影响很小;结合各部件激振频率的理论计算,原结构易发生共振现象,增加支座的数量可有效提高聚合釜的固有频率,避免发生共振。

摘要： 准确计算电机定子的模态振型和固有频率是降低电机噪声和振动的基础,目前,学者对于定子铁芯和绕组材料属性参数设置存在争议。对一台2.2 kW永磁无刷直流电机定子系统进行模态仿真分析和试验测试。首先,赋予定子铁芯和绕组各项异性材料,通过有限元软件分析电机模态频率与各项异性材料参数之间的关系,根据模态频率变化规律,提出一种基于模态频率的各项异性材料参数矫正方法,该方法可完成定子的有限元模型参数矫正。其次,采用锤击法进行模态试验,验证有限元模型的准确性,确定该等效材料参数矫正方法的有效性,并且通过此方法可以快速确定定子各项异性材料参数,本次试验与仿真的误差均在3%以内,达到试验与仿真对标的目的。

摘要： 针对电动汽车运行过程中产生的振动噪声问题,以某车用永磁同步电机为研究对象,运用Ansys Maxwell软件分析电机气隙磁密,得到电机运行的气隙磁场和径向电磁力,再对永磁同步电机的定子进行模态分析,得到定子系统的固有频率,同时采用锤击法结合LMS软件进行模态试验,将有限元仿真和模态试验数据进行对比,验证有限元模态分析的准确性。结果表明,该永磁同步电机的定子结构模态频率和径向电磁力波频率有较大的差异,不会由于电机径向电磁力而产生共振,这项工作为解决电机振动噪声问题和优化汽车NVH性能提供了参考。

摘要： PCB因其基板内部结构的复杂性以及元器件种类众多且分布无规律性导致有限元模型建立困难,为此本文针对某车载热像仪主处理板上元器件的分布及结构特点,提出了一种基于自由模态试验数据的PCB板动态性能等效建模的方法。该方法对基板采用其原几何尺寸建立,对元器件的处理方式根据其物理属性以及在基板上分布特点按不同方法处理,最终需保持等效模型的质量与实际相等,并利用了自由模态试验数据以及最小二乘法推导出了基板的等效刚度以及泊松比的计算方法。通过正弦扫频试验获取主处理板的响应曲线,利用半功率带宽法计算前两阶响应对应的阻尼比,将阻尼比有限元分析软件中,获得等效模型数值计算的响应曲线,与试验的响应曲线对比,结果表明该等效建模方法满足实际工程需求,为类似产品的等效建模提供了可借鉴的思路。

摘要： 本文主要介绍冷凝器翅片结构的一种简化方法,即三明治夹心方法,将管翅结构等效成各向异性材料的壳体或实体,进行有限元计算。首先对比单根扁管与翅片简化前后的差异,验证其动态特性差异较小后,进行冷凝器的模态计算。为了验证简化结果的准确性,进行模态试验,并对比模态试验与仿真结果的差异。此外还计算了模态置信因子量化了试验振型与仿真振型的差异性。最后通过对比分析,得出简化前后结构的频率与振型的差异较小,确定了此简化方法的准确性。

摘要： 直升机旋翼桨叶是直升机结构的重要部件,同时研究直升机旋翼桨叶的固有特性是整个直升机动力学问题的基础。本文采用试验与数值仿真的方法,研究了某直升机旋翼桨叶的固有特性。首先,基于LMS数据采集系统,使用“锤击法”分别从垂向、侧向激励桨叶,采用加速度传感器拾取振动信号,进行了桨叶结构固支和“自由一自由”状态下的模态试验,获取了桨叶低阶固有频率、阻尼及振型。然后,采用数值仿真方法基于有限元软件Abaqus对桨叶模型进行模态分析,针对结构特点运用壳单元与体单元相结合的方法进行网格划分。最后,将试验结果与数值仿真结果对比分析,得到了某直升机旋翼桨叶的模态参数,为后续研究直升机动力学问题提供了分析依据。

摘要： 通过建立绕管式换热器模态试验测试系统,研究缠绕管的固有振动特性。根据缠绕管的几何特性不同,将缠绕管划分为曲管与绕管。在同一测试位置,曲管两方向上的固有频率接近,阻尼比总体上分布在1.1%附近。靠近收口段的绕管固有频率远大于中间绕管区域,并且在各测点位置,径向的固有频率均略大于轴向的固有频率,表明绕管沿换热器轴线方向更易发生振动。研究结果为绕管的流致振动研究提供了基础数据。

摘要： 通过研究传感器采集到的数据传输到模型的通路构成,传感器采集到的数据作用于构建的模型的原理和方法,数字孪生技术在固体火箭发动机模态试验实现的硬件条件,探索数字孪生技术在固体火箭发动机模态试验的应用可能,利用各类传感器采集到的数据实时作用于有限元模型,对模型进行修正和微调,提高模型的置信度,为固体火箭发动机模态试验提供仿真计算模型和预估结果,提高模态试验测试水平.

摘要： 本文针对翼舵结构的类型和特点,分析了翼舵结构模态试验特点,从模态试验的试验建模、边界条件建立、激振、测量、试验分析等环节进行剖析,提炼出飞行器翼舵结构模态试验结果的影响因素.

摘要： 通过试验及信号处理识别结构(航空航天、汽车、建筑和桥梁等)的动力学模型,是确定结构的动力特性的主要技术手段,是结构动特性研究方面的重要发展.结构的模态参数不仅准确地描述了结构的动力学的基本本质,而且也简化了对复杂结构系统的动力学分析,在结构及控制系统设计中具有重要的意义.对于火箭、导弹和飞机等结构,广泛采用是多点调谐纯模态试验方法.自主研制的NOMO多点调谐模态试验系统，功能包括单/多点步进正弦、多点调谐以及模态参数分析等。完成了长征二号、三号和四号系列火箭，新一代运载火箭、载人飞船运载火箭以及其它导弹等结构的模态试验。系统硬件基于PXI总线平台，主要包括控制计算机、PXI机箱、AD卡、DA卡、信号处理卡和信号调理等。系统软件开发基于Windows平台，包括数据采集处理，多点激励PID控制，频响函数分析，模态参数分析，三维动画模态显示以及文件导出等功能。

摘要： 本文对某安装支架进行了计算模态分析并在仿真分析的基础上介绍了模态试验方法.首先,介绍了有限元模态分析目的、需求和理论基础.其次,简要介绍了安装支架结构,利用Hypermesh11.0软件建立了支架的有限元模型,通过求解器Nastran2010求解,给出了支架的第1阶固有频率以及相应的振型图,结果表明,支架满足强度要求的频率指标.最后,介绍了试验模态分析方法、理论、内容,并对模态试验测点位置、步骤进行了简述,通过模态置信度(MAC)图验证试验结果的准确度、精度,为以后与计算模态分析结果对比和优化提供重要参考依据.

摘要： 由圆环肋板正交连接的圆柱壳在工程中有着广泛的应用,尤其在潜艇结构中,它是耐压液舱的主要结构形式.本文通过对单层壳(普通肋骨)、单层壳(在15#肋骨安装中号肋骨)、单层壳(在15#肋骨安装大号肋骨)三种结构模型进行空气中与水中的模态试验,比较分析三种模型各状态下的模态参数,研究家肋单层壳结构的振动特性.

摘要： 作者对某型车身电子控制器(BCM)进行了模态试验研究,得到了其频率特性,并与有限元模型的分析结果进行了对比.结果表明通过有限元模型得到的分析结果与实验结果之间的误差在工程可接受范围内,模态试验进一步验证了产品的频率特性.

摘要： 本文基于有限元原理,结合电子产品整机结构振型的特点,提出将电子产品模态试验简化为组件结构模态试验的方法.通过理论分析提出了组件试验样品的确定方法.搭建了声音、电动振动台作为激励源,非接触激光测振仪测量响应的组件级模态试验系统,以PCB板组件、行波管慢波结构和栅网结构为例,通过模态试验表明:该系统可高效、准确地获得板、梁、网壳三类微小结构的模态参数,对电子产品振动仿真模型的验证具有一定参考价值.

摘要： 文章在介绍了模态试验基本方法和基本原理的基础上,着重探讨了锤击法测量航天器局部载荷结构的模态试验方法.通过对该载荷不同方向的激励,得到了其各个方向的模态频率、模态阻尼和模态振型,为航天器有效载荷设计及修改提供参考意见.

摘要： 由于系留气球为充气膜结构,即为全柔性体结构,使其模态测试难度大,国内对其试验模态研究基本处于空白状态.本文采用基于变时基技术的多输入多输出MIMO锤击法模态试验方法,对某系留气球进行模态测试,通过多种模态分析方法及结果校验,得到其模态参数(频率、阻尼比和振型).为系留气球的动力学特性研究提供试验依据,同时为充气膜结构的模态测试领域提供新的试验案例.

摘要： 为了研究变压器整体噪声特性,选取本公司常规的180000kVA/220kV电力变压器进行了振动、噪声试验测试并对试验数据进行了分析.

摘要： 本发明为一种用于试验模态测试的全自动模态力锤及方法，模态力锤内芯包括内壳以及安装于内壳中的测力机构、测距机构和调力机构，内壳整体嵌设于外壳中，手柄固定安装于外壳外部下方，手柄与调力机构之间安装有扳手机构，扳手机构穿置于外壳及内壳与调力机构卡接；方法为：根据实际情况与待测物体，调节施力大小、敲击点、顶针与配重头之间的距离；调节脉冲敲击力；扣动扳机结构内芯弹出；松开扳机，内芯回收；通过计算机查看激励信号。本发明操作简单，解决了模态力锤需要使用者敲击时执锤要稳、落点要准、容易双击、以及勿使冲击点在试件上滑移等过高要求，大大降低了使用模态力锤的难度，容易掌握操作要点，提高模态参数的测试精度和测试效率。

摘要： 本发明公开了一种斜拉桥模态跃迁试验测试装置及模态跃迁分析方法，涉及桥梁动力分析及测试技术领域。包括底座，底座上竖直设置有桥塔，桥塔上设置有主梁，主梁上滑动设置有若干滑块，桥塔的顶端连接有若干拉索，拉索的上端与桥塔的顶端可拆卸连接，拉索的下端穿过滑块可拆卸连接有配重块；还包括用于测量主梁、桥塔和拉索动位移的激光位移计，激光位移计连接有动态数据采集系统。通过在拉索的活动端设置配重块将所有需要装配的拉索的内力达到要求后，对拉索与主梁连接位置进行标记，再将所有拉索与主梁连接，保证拉索的内力与设计值一致的同时省去了繁琐的调索过程。方便对斜拉桥模态跃迁现象的研究。

摘要： 本发明属于基于试验结果的有限元模型模态调整方法，具体涉及一种基于运载火箭模态试验结果的有限元模型模态调整方法。本发明的设计以运载火箭模态试验结果为基础，通过自动调整影响有限元模型刚度的关键参数，来实现有限元三维模型模态的调整。具有以下两方面优点：(1)自动化。在提取影响运载火箭有限元模型模态的关键参数之后，通过优化算法对有限元三维模型模态进行优化和调整，使之与模态试验结果相吻合；(2)高效。本发明的方法通过将优化算法与模态计算方法的结合，使得在较短时间内对有限元三维模型的模态进行调整。本发明具有开放性的特点，具有很高的工程应用价值。

摘要： 本发明涉及一种模态试验悬挂装置及模态试验系统，属于模态试验参数测量技术领域，解决了现有技术中模态试验边界条件模拟中空气弹簧操作复杂且应用范围小的问题。一种模态试验悬挂装置，包括：悬挂组件；所述悬挂组件包括多个钢弹簧，所述钢弹簧的技术参数根据所述试验件的重量及基频来确定；所述钢弹簧包括并联设置的多个，以及由多个所述钢弹簧并联连接的至少一组；还包括吊车横梁，所述吊车横梁上连接有多条吊链，每个所述钢弹簧及每组所述钢弹簧分别通过吊钩将所述试验件悬吊在所述吊链上。本发明通过设置的悬挂组件以及将试验件悬挂在悬挂组件上，能够方便较大体积、重量及基频低试验件的模态试验的高精度参数测量。

摘要： 本发明涉及一种模态试验悬挂方法以及模态试验方法，属于模态试验参数测量技术领域，解决了现有技术中模态试验边界条件模拟中空气弹簧操作复杂且应用范围小的问题。一种模态试验悬挂方法，包括如下步骤：设计悬挂组件所包含的钢弹簧的技术参数，所述技术参数包括钢弹簧的钢丝线径、弹簧外径、旋向、拉伸长度以及承载力；根据确定的所述技术参数采用悬挂组件对所述试验件进行悬挂以使所述试验件处于自由‑自由的边界条件。本发明根据试验件的重量及基频来确定钢弹簧的技术参数，能够使试验系统的刚体频率达到试验件的最低频率，从而提高模态的测试质量。

摘要： 本发明提供了一种模态试验预载施加装置、模态试验系统及预载施加方法，该装置包括预载施加单元、预载反馈单元和预载控制单元，预载施加单元用于对试验件施加预载；预载反馈单元用于获取预载施加的时间和试验件的法向位移；预载控制单元用于根据时间和法向位移计算得出预载的值以及比较预载的值与预设预载值的大小，并且在预载的值大于预设预载值时控制预载施加单元减小施加在试验件上的预载，在预载的值小于预设预载值时控制预载施加单元增大施加在试验件上的预载。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中预载无法自适应精确调整、无法获取稳定完整的模态参数的技术问题。

摘要： 本发明提供了一种模态试验悬吊系统设计方法及模态试验悬吊系统，该方法包括：建立飞行器的质量点‑梁模型；利用有限元法基于质量点‑梁模型以及预设悬吊位置进行静力分析以得到每个拉伸弹簧所受到的拉力载荷；确定拉伸弹簧所用材料的直径以及拉伸弹簧的圈数；根据拉力载荷、预设自振频率、直径以及圈数计算拉伸弹簧的中径；根据直径、圈数以及中径进行模态试验以测得拉伸弹簧的实际自振频率，并且在实际自振频率与预设自振频率不相等时返回直径和圈数设计步骤直至两者相等。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中现有悬吊系统不能满足重型飞行器模态试验需求的技术问题。

摘要： 本发明公开模态试验台架及模态试验装置，模态试验台架用于转向系统的多工况的模态试验，转向系统包括安装座、与安装座相连接的转向轴以及设于转向轴下端的万向节，模态试验台架包括安装架；和调节组件，调节组件包括由上至下间隔设置的第一调节部和第二调节部，第一调节部和第二调节部均可沿上下向滑动安装于安装架，且第一调节部可沿左右向轴线转动安装于安装架，其中，第一调节部用于与安装座相连，第二调节部用于与万向节相铰接，由于第一调节部和第二调节部之间距离可调，且第一调节部可转动，从而实现模态试验台架可以适用于不同长度及及安装座与转向轴不同夹角的转向系统的固定，提高了通用性，降低了成本，操作便捷。

摘要： 本发明提供了一种金属转盘高速旋转下的模态试验装置及模态试验方法，其中，金属转盘高速旋转下的模态试验装置，包括：模态控制采集器；激光测振仪，激光测振仪与控制采集器电连接，并对转盘进行测振；非接触激振器，非接触激振器与控制采集器电连接，并可对转盘施加激振力。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中转盘在高速旋转的状态下不能准确获取模态参数并进行疲劳寿命评估的问题。

摘要： 一种模态试验中扭转模态和弯曲模态的识别方法，其技术要点是，包括以下步骤：1）在需要测试的汽车TB左右两侧的车身框架结构刚度较高的位置上对称设置若干个轮廓点；2）在车体右侧与防火墙结合处的前纵梁下端刚度较大的位置通过多点激励多点响应法施加激励，得到频率和加速度Z向幅值曲线，模态振型结果；3）处理上述曲线将左右两侧加速度幅值平均曲线相加或相减后取平均值，分别得到合成加速度均值曲线和差值加速度均值曲线；4）结合模态振型结果，当合成加速度均值曲线和差值加速度均值曲线同时出现峰值时，识别出相应的模态。解决了现有TB模态试验中扭转和弯曲模态在众多模态振型中难以准确识别的问题。提高了模态判定的效率和准确度。