這是試驗?zāi)B(tài)的關(guān)鍵一步，所測量得到的數(shù)據(jù)的準確性和可靠性直接影響到 模態(tài)試驗的結(jié)果。在某一激振力的作用下被測系統(tǒng)一旦被激振起來，就可以通過 測試儀器測量得到激振力或響應(yīng)的時域信號，通過數(shù)學手段將其轉(zhuǎn)化為頻域信號， 就可以得到系統(tǒng)頻響函數(shù)的平均估計，在某些情況下不要求計算頻響函數(shù)，只需 要時間歷程就可以了。
由于試驗條件的關(guān)系，本文采用頻域識別的方法對機床的模態(tài)參數(shù)進行識別， 下面簡單介紹在頻域中的一些模態(tài)參數(shù)識別方法。分量分析法就是將頻響函數(shù)分成實部和虛部分量進行分析，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)。
本章簡單介紹了模態(tài)試驗的相關(guān)理論和模態(tài)分析的基本步驟，包括模態(tài)分析 理論與試驗?zāi)B(tài)分析理論，揭示了傳遞函數(shù)與模態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系。重點介紹了 從傳遞函數(shù)到得到模態(tài)參數(shù)的識別過程的理論基礎(chǔ)。
本章從試驗?zāi)B(tài)分析的整體觀點出發(fā)，先討論了激勵系統(tǒng)、力傳感器和運動 傳感器、測試與分析系統(tǒng)以及具體試驗設(shè)計的一些基本問題。不同的測試與分析 系統(tǒng)，它們在性能、靈活性、大小和價格等方面是有區(qū)別的，需要試驗設(shè)計者根 據(jù)不同的需要進行選取。在確定了模態(tài)分析與測試系統(tǒng)后，設(shè)計模態(tài)分析試驗時，試驗工程師應(yīng)當利用盡可能多的信息。從這一觀點出發(fā)，傳遞函數(shù)的測試這一部 分主要討論了正確選擇響應(yīng)點和激勵點的一些理論和方法;信號采集過程中的一 些參數(shù)設(shè)置，以及針對不同試驗結(jié)構(gòu)的頻段選取。本章的試驗?zāi)B(tài)分析技術(shù)為后 面具體的機床模態(tài)試驗設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
本課題來自于國家自然科學基金項目“龍門移動式精工加工中心的橫梁同步磁懸 浮系統(tǒng)研究”（項目批準號：50805098)。
實驗?zāi)B(tài)分析方法可以分為頻響函數(shù)法（簡稱測力法）和環(huán)境激勵法（簡稱 不測力法）兩種，所謂測力法就是在試驗過程中需要同時測量激勵力和響應(yīng)的方 法。經(jīng)典的測力法是利用頻域的頻響函數(shù)（FRF)或時域的脈沖響應(yīng)函數(shù)（IRF) 對模態(tài)參數(shù)進行估計。頻響函數(shù)是響應(yīng)和力的傅里葉變換之比，而脈沖響應(yīng)函數(shù) 也要先測得頻響函數(shù)然后經(jīng)傅里葉逆變換（IFFT)獲得。因此，測力法必須利用 帶測力計的激振器或力錘施加可測量的激勵力。測力法可以估計所有的模態(tài)參數(shù)， 包括固有頻率、模態(tài)振型、模態(tài)阻尼或阻尼比、模態(tài)質(zhì)量和模態(tài)剛度，而且精度 較高。
模態(tài)試驗中，試驗夾具和支承系統(tǒng)的設(shè)計與驗證相當重要。當發(fā)現(xiàn)夾具和支 承系統(tǒng)的動態(tài)特性對所試驗結(jié)構(gòu)有明顯影響時，應(yīng)將試驗對象連同夾具一起作為 整體進行動態(tài)分析。隨著試驗對象結(jié)構(gòu)愈來愈大，要設(shè)計一個具有理想界面或與 試驗對象藕合較小的夾具也愈來愈困難，費用也相當昂貴，有的需從試驗方法(如 慣性質(zhì)量界面和殘余柔度)去解決這些矛盾。
觸發(fā)方式?jīng)Q定了采樣時每段樣本的幵始點。它的合理選擇，對于捕捉瞬態(tài)信 號或要求被采集信號同吵運算作用很大。解發(fā)方式一般有以K幾種:自由觸發(fā)，信 號觸發(fā)，預(yù)觸發(fā)，外觸發(fā)等。對于脈沖信號而言，一般很難捕捉到，采樣早了信 號沒有到來，采樣晚了信號己過去。這種情況下，可用信號本身的電平來觸發(fā)。 可以將觸發(fā)電平調(diào)到比噪聲電平稍高一點，這樣，沒有脈沖信號時，噪聲無法觸 發(fā)采樣系統(tǒng)而不能采樣；當出現(xiàn)脈沖信號，達到預(yù)置的觸發(fā)電平后，采樣系統(tǒng)立 刻進行采樣（此前系統(tǒng)一直處于采樣工作狀態(tài)，此時采樣即對數(shù)據(jù)進行保存，為 有效采樣階段）。采用這種觸發(fā)方法，可確保采到所要分析的脈沖信號。如果沒有 信號，采樣系統(tǒng)不會工作，一直到下一次脈沖信號出現(xiàn)時，才會再次采樣。這樣， 既保證了每次無遺漏地采到所要的脈沖信號，又將大量不需要的噪聲排除在外。
B&K3660C Pulse LAN-XI是同類產(chǎn)品中最強大、最緊湊和最輕便的數(shù)據(jù)采集 前端之一，在一個密封的前端裝置有該模塊。B&K3660CPulslLAN-XI能夠在高 速書籍采集方面和新號調(diào)節(jié)方面都用得到，并且根據(jù)客戶需求提供完善的各類服 務(wù)。B&K3660C Pulse LAN-XI數(shù)據(jù)采集前端與B&K基本分析系統(tǒng)以及PULSE Reflex高級模態(tài)采集與分析包穩(wěn)固結(jié)合，通過靈巧多變的硬件選擇適合各類場所 的特定需要，最終達到優(yōu)越的性能。PULSE Reflex高級模態(tài)采集與分析包是專為 提高實驗工作效率而設(shè)計的，新版的PULSE Reflex髙級模態(tài)采集與分析包加強了 數(shù)據(jù)采集功能，提高振動噪聲實驗效率。使用PULSE Reflex高級模態(tài)采集與分析 包進行普通的振動噪聲實驗可以節(jié)省大量的時間。PULSE Reflex高級模態(tài)采集與 分析包在很多時候都能很明顯的體現(xiàn)其高效靈活的特點，它具有的如快速設(shè)置、 高效采集數(shù)據(jù)、自定義處理功能、報告生成功能以及數(shù)據(jù)的共享等方面的特點。
隨著制造業(yè)的迅猛發(fā)展，從二十世紀八十年代開始加工中心引起了發(fā)達國家的重 視，并注入了大量的資金和人力進行研究。加工中心的精度、速度等一系列參數(shù)得到 了迅速提升，而可靠性作為一個評估參數(shù)也逐漸浮現(xiàn)在人們的視野中。狀態(tài)監(jiān)測和故 障預(yù)警作為提升可靠性水平的一種重要措施也引起了更加廣泛的關(guān)注。
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