结构动态模态分析实验讲义

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1、结构动态测量（模态分析）实验讲义模态实验实验目的利用动态信号测量采集分析系统对铝板进行模态分析实验，获取试件的前三阶振型与对应的固有频率，并利用有限元方法进行验算，对比分析得到结果。使用仪器器材（1）基本仪器：力锤（电压型）、动态信号测试分析仪（东华DH5927N）、加速度传感器（电压型）、便携式计算机（2）软件：动态测试采集软件（DHDAS5927N动态信号采集分析系统）与模态分析软件（DHMA模态分析软件演示版）（3）其他仪器：数据连接线、数据线转接头、仪器电源线、传感器固定螺杆、水晶头、力锤数据线、水晶头网线、接地线、

2、扳手、老虎钳、计算器、直尺、游标卡尺、502胶、砂纸、记号笔、酒精、抹布、胶布（4）实验试件：铝板（588mmX372mmX8mrn）、固定螺母、多功能实验台1.1重要仪器介绍力锤：本实验用的力锤中的传感器属于是电压型传感器，见附件图1.1,线一端接在力锤上，另外一端直接连在信号采集仪。力锤头可以由多种材料制成，常见的有钢质、铝制、树脂制、橡胶制，还有不同的大小规格。在实际使用时应该根据结构的材质、尺寸、分析频率范围来进行选取。本实验得试件为铝板，前三阶固有振动频率较低（＜500Hz）,可使用质地较软的树脂头力锤进行实验。动

3、态信号测试分析仪：见附件图1.3（a）,一共冇若干个输入通道，其屮一个接力锤，其他接加速度传感器。见附件图1.3（b）,背部有一端口，通过网线与电脑相连，传输数据，并由电脑软件端控制测量采集的主要参数。1.2实验基本步骤（1）试件划线、粘贴水晶头（2）安防仪器，连接线路（3）调试软件，测试测量（4）测量结果，做好记录（5）结果后处理分析（6）有限元方法验证1.3动态测量采集软件介绍操作步骤（DHDAS5927N动态信号采集分析系统）必须在PC与动态信号测试分析仪仪连接完毕后才能止常使用，否则无法控制通道参数。将两者用网线连接

4、，将两者设置在同一局域网段下，如可以在电脑的木地连接设置中设置IPV4属性为使用IP192.168.0.50,双击打开信号采集分析系统软件，左侧设备信息屮右键查找设备，查找并载入动态信号测试分析仪的输出通道。（动态信号测试分析仪IP为192.168.0.108,设置电脑IP前面192.168.0.*不变，后面的数字与108不同即可。）定义分析类型为频响分析。在通道参数栏中，通用参数中激活连接力锤和传感器的通道；触发参数栏屮选择力锤通道为触发通道；几何参数小设置测点所在的坐标系和方向；通道了参数中设置力锤的灵皱度、测量的工程物

5、理量单位；通道参数：通道状态（需要用到得通道调成“对号”，不用的调成“叉号”）。通道号_5-15-25-35-45-55-65-75-85T5-10通用羞数ywyyVTXXX越发參数I几何參数

6、_标定信息I电圧训里电压刻里电rat电压则强电压刻里电压测里电压別璧电压测里电压测里u级）KK图1.3.1通道参数栏“窗类型”：可选择有矩形窗.汉明窗、平顶窗、汉宁窗、力窗、指数窗。窗函数是为减少因非整周期截断而引起的能量“泄漏”采取的修正。“窗宽”，只有当窗类型为“力窗”或“指数窗”时，窗宽可修改，从而改善加窗后的数据处理效果。窗宽

7、显示为一百分数，在百分数上双击鼠标左键可修改窗宽，弹出如下“设置窗宽…”窗口。触发参数：参加触发的为力锤通道，为“对号”，其他都为“叉号”。触发量级10%指的是，力锤产生的电压大于该通道量程10%时，才会触发系统工作采集数据，这里需耍合理设置通道量程和触发量级，避免误触发或者触发门槛过高无法采集。通用参数触发羞数几何参数L标定信息丨通道子羞数X图1.3.2XXXXXXX5-10X0%10%10%10%10%1oi11釦10%110%10%触发参数栏儿何参数本页而内的各项参数主要是为了做模态分析而设買的，具体的各项参数的盘义和

8、设買内容，请参照有关模态分析的文档。模态信息用于输入每个测量通道所对应的测点号、测量方向以及几何建模所采用的坐标系.最好使后续模态分析时建模的坐标系以及方向与先前设置的方向一致，便于将结果关联到模型的节点中。参考标识一般选择力锤通道，因为力锤信号是输入信号,以力锤信号为参考可求得导纳即频响函数）通道号测点号5-115-225-335-445-555-665-77□5-885-99J5-1010J通用参数I触发参数标标标标标标坐坐坐坐坐坐柱柱柱柱柱样标标标标坐坐坐坐柱柱柱柱标定信息I通道子参数:方向R+RR+RRR+R+R+R

9、+R+I参考标识XXX图1.3.3儿何参数栏标定信息：这里是对某些信号特征未知的传感器进行标定，获取其频域特性曲线，用一条多项式曲线进行拟合。但由丁传感器的上限分析频率很高，一般实验的频率范围不会都在传感器的•正常工作范围，即频域特性曲线为一条平直线，因而不需要标定。通用参数I触发蜃数］几