2.3.2分析分量法
由于試驗(yàn)條件的關(guān)系,本文采用頻域識(shí)別的方法對(duì)機(jī)床的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別, 下面簡(jiǎn)單介紹在頻域中的一些模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法。
分量分析法就是將頻響函數(shù)分成實(shí)部和虛部分量進(jìn)行分析,式(2-15)是基本 公式,它是一種圖解法,即從曲線上直接找出有關(guān)參數(shù)。
由式(2-14)可知,在某一頻率下的傳遞函數(shù)為各階模態(tài)傳遞函數(shù)的疊加。當(dāng) 激振頻率w趨近于第r階模態(tài)的自然頻率時(shí),則該階模態(tài)在傳遞函數(shù)中起主導(dǎo)作 用,稱(chēng)為主導(dǎo)模態(tài),在主導(dǎo)模態(tài)附近其它模態(tài)的影響比較小,特別是當(dāng)模態(tài)密度 不是很大時(shí),即各階模態(tài)相距較遠(yuǎn)時(shí),其它模態(tài)的傳遞函數(shù)數(shù)值很小,且曲線比 較平坦,幾乎不隨頻率而變化,因此其余模態(tài)的影響可用•復(fù)常數(shù)hc■來(lái)表示,當(dāng) 〇)在以的鄰域內(nèi)時(shí),(2-15)式可寫(xiě)成
分量分析法在系統(tǒng)模態(tài)密度不高時(shí),具有足夠的精度,但是由于它僅利用了 頻響函數(shù)曲線峰值點(diǎn)的信息來(lái)確定模態(tài)參數(shù),當(dāng)峰值點(diǎn)有誤差時(shí),識(shí)別精度將會(huì)
受到影響[38]。
2.3.3導(dǎo)納圓分析法
這是一種比較經(jīng)典的方法。許多動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀在頻響函數(shù)測(cè)量后都能顯 示nyquist圖,也就是導(dǎo)納圓圖,所以它也是比較直觀的方法。對(duì)單自由度 系統(tǒng)或模態(tài)耦合不很緊密的自由度系統(tǒng),這種方法能取得比較滿(mǎn)意的結(jié)果。
對(duì)具有結(jié)構(gòu)阻尼的單自由度系統(tǒng),其位移導(dǎo)納在復(fù)平面上構(gòu)成一個(gè)圓。對(duì)粘 性阻尼單自由度系統(tǒng),若阻尼系數(shù)較小,其頻響函數(shù)矢量端軌跡亦近似為圓。在 實(shí)際工程應(yīng)用中,大多數(shù)結(jié)構(gòu)都是多自由度系統(tǒng),為此可在某階模態(tài)頻響函數(shù)共 振峰值附近選項(xiàng)取6-10個(gè)頻率點(diǎn),即所謂截取某階模態(tài)為單模態(tài)系統(tǒng),從而應(yīng)用 導(dǎo)納圓理論。
即使對(duì)于單自由度系統(tǒng),由于模態(tài)測(cè)試等方面不可避免的誤差,頻響函數(shù)矢 端軌跡不一定都落在理論圓上。為此必須找出一個(gè)理論圓,使此圓上各相應(yīng)點(diǎn)的 數(shù)值與實(shí)測(cè)值之間的誤差小,即采取所謂曲線擬合法。 這里的討論只涉及到單一模態(tài),實(shí)際上多自由度系統(tǒng)的導(dǎo)納圓由于各模態(tài)間 的疊加,會(huì)在多平面上產(chǎn)生平移或旋轉(zhuǎn),且由于存在多個(gè)模態(tài),同一測(cè)點(diǎn)上的頻 響函數(shù)會(huì)形成多個(gè)導(dǎo)納圓,它們不一定是完整的圓,而是幾個(gè)弧段,各階模態(tài)對(duì) 應(yīng)有一個(gè)弧段,因此可根據(jù)第一個(gè)弧段擬合一個(gè)圓,然后根據(jù)各擬合圓,按單模 態(tài)的情況分別識(shí)別對(duì)應(yīng)的模態(tài)參數(shù)。
上面討論的是結(jié)構(gòu)阻尼的情況,對(duì)于粘性阻尼,系統(tǒng)的頻響函數(shù)在復(fù)平面上 緩出nyquist圖則不是一個(gè)圓,但在小阻尼或固有頻率附近,其nyquist圖仍接近 于一個(gè)圓,因此對(duì)其各階固有頻率附近的頻響函數(shù)測(cè)量值,仍可按上述方法進(jìn)行 參數(shù)識(shí)別。
導(dǎo)納圓識(shí)別方法不僅利用頻響函數(shù)峰值點(diǎn)的信息,而且利用固有頻率附近很 多點(diǎn)的信息,即使沒(méi)有峰值信息,仍然可以求出固有頻率。這樣可避免峰值信息 誤差所造成的影響。但是該方法在模態(tài)密集時(shí)誤差較大,因?yàn)閷?dǎo)納圓法仍然是建 立在主導(dǎo)模態(tài)基礎(chǔ)上的。
本文采摘自“vmc1060型立式加工中心試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析”,因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無(wú)法顯示,有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章!本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明!