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1、Page 9 of 7753型 模态测试顾问软件 力锤法 用户手册7753型模态测试顾问软件的主要功能是以几何模型方式引导用户进行模态试验并管理测试数据.在试验过程中对连击、过载、激励不充分等错误以语音等方式提示，减少测量中的错误。 本文的目的在于帮助用户快速掌握使用7753软件进行模态测试的过程。测量前建议用户在Windows控制面板中的区域设置中把默认语言改为英语,，并关闭防病毒程序。模态测试的主要过程包括：支撑被测物选择力锤和激励方案在被测物上布置加速度计(对电荷型加速度计还需要连接电荷放大器)确定通道的输入量程对力和响应信号分别加窗(加窗的原因详见参考文献1)确定分析带宽，平均次数选择
2、要测量和观察的函数导出测量数据最后进行参数拟合名词解释：固有频率 共振频率 FRF固有频率和共振频率是两个概念。固有频率是系统自身所具有的。 共振频率指激励频率与固有频率重合并发生共振时的频率为共振频率。上 系统的频率特性，是频域 响应与激励的函数目 录1.选择试验布点和激励、响应方式21.1结构如何安装21.2 锤击法使用的力锤21.3 确定激励方案32. 使用 PULSE 7753 模态测试顾问软件 测量结构频响42.1在Project Info中选择参考信号42.2在Hardware Setup中对通道选择正确的传感器42.3在Geometry Task中可以进行测量结构的图形创建,并添
3、加测量节点42.4在Measurement Point Task中向测量点添加传感器52.5在 Analyzer Setup Task设置分析属性52.6在 Hammer Setup Task 设置激励信号量程、触发电平、时域窗52.7在Response Setup Task设置响应信号量程、时域窗62.8 在Measurement Task检查并保存测量结果63. 测量结果导出74. 在MEscope version 4.0中参数拟合7.动画7.自动参数拟合8.手动进行参数拟合81.选择试验布点和激励、响应方式1.1结构如何安装对于轻阻尼线性结构，可在自由或者约束的边界条件下用锤击法进行试验
4、。如果测试的目的是对有限元软件分析的结果进行修正，需要在自由-自由边界下测试(即利用柔性好的弹性绳索、橡胶悬挂结构 或者 将结构放在柔软的海绵、汽车轮胎、泡沫材料上。对大型笨重结构，也可以使用空气弹簧支撑，因为空气弹簧承重大，支撑频率低，支撑被测物的范例如 下图1 所示)理论上，结构的刚体运动模态所对应的固有频率是0，但是悬挂会改变刚体模态频率，因此最好的悬挂结果是“悬挂引起的最高刚体模态频率max(即结构不产生任何弹性变形)”比“最低的弹性模态频率”min要低的多(max/minApplications-Modal Analysis菜单中选择MTC Hammer(锤击法)。2.1在Proje
5、ct Info中选择参考信号 移动力锤激励，选择 Roving Hammer. 移动加速度计测量，而力锤敲击点固定,选择Fixed Hammer. 移动锤击法相当于测量FRF频响矩阵Hij的一行,i为响应，j为激励 固定激振台，移动或一次测多个响应点,相当于测量FRF频响矩阵Hij的一列2.2在Hardware Setup中对通道选择正确的传感器利用PULSE硬件设置表，在对应的通道通过Family、Type调出传感器。对于智能型传感器4507B、4508B,可以点击 Detect TEDS自动添加传感器。非智能型加速度计要注意检查输入方式。如果需要测量刚体模态，请在激励、响应信号的属性中将高
6、通滤波器改为0.7Hz。对未被传感器数据库包含的传感器，可先在传感器数据库加入，以备使用。2.3在Geometry Task中可以进行测量结构的图形创建,并添加测量节点可以导入AutoCAD存储的R12格式的.dxf文件,也可以在模态测试顾问软件的Geogmetry Basic窗口添加几何模型，点击结构，从右键属性菜单中调整结构的几何参数(长宽高等)、分割(Mesh)。图 4 结构建模菜单此时，结构上各点的编号不一定符合后续测量的顺序，可以在右边的Geometry Explorer窗口的Point栏重新对节点编号，方法是:先对原有节点按X/Y/Z座标位置从大向小降序调整显示位置，之后，右键Se
7、lect All,选择Property，在Numbering页,选择起点为1(默认)，节点递增为1(默认)，重新生成的节点编号则为：按Z、Y、X座标值从大往小，某一轴座标值相同时比较其他座标值2.4在Measurement Point Task中向测量点添加传感器可选中传感器，然后点击Insert 来插入传感器,再在DOF List中选择需要所测量的方向,添加测量任务后的点将会有相应的传感器图标;对移动测量点先选择传感器，然后点击AutoFill，但是要在DOF List中去除实际没有测量的点(支持Shift+起点+终点 快捷操作)只能在结构的节点上添加测点，如果需要在其他点添加测量点,请返回
8、到 TUGeometry taskUT 在希望测量的点添加节点2.5在 Analyzer Setup Task设置分析属性将分析频率设为需要达到的带宽，如1.6kHz,带宽值不要设的太高，否则在敲击时，将会由于软锤头引起在高频段的频谱能量衰减产生不必要的报警。在下一步Hammer Setup出现警告时，也可以打开Double Hit窗口的属性，观察激励信号的自谱在高频段的衰减曲线是否落到警戒值以下。如果激励信号自谱达不到设置频率，返回到Analyzer Setup Task来降低分析带宽，或者更换硬的锤头。增大 FFT 的Lines 能够提高频谱分辨率 df, 并延长数据块长度 T, 轻阻尼结
9、构需要足够的时间块长度来记录响应信号的衰减过程请注意检查：将平均方式设为Linear线性，一般进行5次平均即可。2.6在 Hammer Setup Task 设置激励信号量程、触发电平、时域窗激活模板，选择Trigger Level 复选项，然后连续敲击多个测量位置，通过Level Meter观察量程是否合适，并作作调整。然后，单击Start，等待Ready语音提示之后可以进行多次次敲击，通过图形方式调整触发电平(触发电平不要太高，一般设置在1020N左右)。之后，选择Window Setup复选项，设置激励时间窗的参数;激励信号加Transient窗，其参数如 图5 所示：图5 Transi
10、ent 瞬态窗(也称为力窗)的参数Shift和Length两个分别是Transient窗的起点和宽度，使窗以外的取样值衰减为零，从而提高测量的信噪比；Leading和Trailing分别表示Transient窗的上升沿和下降沿，用于降低泄漏，截去噪声。调整完毕，可以单击Stop，然后点击Apply，即应用刚才的参数注意激励信号末端的“微小振荡“波形也是激励信号的一部分，不可以截去。在试验过程中注意要避免出现双击,以下是两种双击信号的时域和自谱图形。双击会导致激励信号的自谱出现的”振铃”现象，在7753软件中出现连击时会有“Double Hit”的语音提示。避免连击并不是指可以通过时域加窗去处第
11、二次激励的信号，而指在足够长的时间长度内都看不到连击信号,结构没有被连击所激励图 6 间隔较长和较短的连击所引起的时域、频域范例 2.7在Response Setup Task设置响应信号量程、时域窗激活模板，连续敲击多个测量位置(一定要在响应点附近激励，因为这一点的引起的响应最大)调整响应信号的量程，然后，单Start，等待Ready语音提示之后可以进行一次敲击，调整响应信号时间窗的参数。如果响应信号在FFT分析块数据末端衰减至0则只需选择Uniform窗，即不对信号再作任何衰减处理，如响应信号在FFT分析块数据末端仍有较大残余，这时最优先的办法不是加指数窗，而是提高FFT分析的频谱分辨率，从而延长数据块长度，把响应信号的完整波形包括进来；(尤其是对特别小阻尼情况，建议这样做)
