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GQ1070龙门加工中心试验模态分析--实验部分.doc

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GQ1070龙门加工中心试验模态分析--实验部分.doc

第4章GQ1070龙门加工中心试验模态分析第4章GQ1070龙门加工中心试验模态分析机床模态试验就是通过对机床结构进行激振,振动测试、信号分析、频率响应估计及模态参数识别,来确定机床结构的模态参数,然后通过识别得到的模态参数对机床的动态特性进行描述和评价。4.1试验测试系统测试系统是试验模态分析中的至关重要的组成部分。测试系统在试验模态分析中的主要任务是同时测量系统的输入信号和输出信号,并对它进行处理,从而估计系统的响应函数。用试验模态分析方法进行机械结构试验时,基本测试系统如图4-1所示,它主要包含三个部分。(1)激振系统(2)数据采集和测量系统(3)数据分析处理系统图4-1试验模态测试系统框图4.1.1激振系统激振是机械结构动态特性测试中的一个重要环节,直接关系到测试精度和效率。激振系统的功用是产生一定形式和大小的激振力,对被试验结构进行激振。激振系统通常由信号发生器、功率放大器和激振器三部分组成。信号发起器产生一定大小、形式的信号,经过功率放大器放大的电流信号对激振器进行驱动,以便产生符合要求的激振力。激振器安装在被测结构上时,会对结构的动态系统带来一定的影响。而采用力锤激振这种激励装置就不会对结构的动态特性产生影响。模态试验时应该根据实际情况决定采用何种激振系统。(1)激振方法的选择激振方法按照激振装置的不同,主要有锤击法、激振器法和工作激振法三种方法。锤击法是目前使用最为广泛的模态试验激振方法,使用简单方便。锤击法适用于小结构模态试验,尤其是激振器连接会对结构边界条件造成严重干扰的情况。激振器法是比较先进和准确的模态试验方法,支持单个或多个激振器对结构进行激振。通过多个振动传感器测量各点的响应,得到对应的频率响应函数。激振器模态试验分析可以避免锤击法能量低,受到人为因素影响较大的缺点。通过扫频、随机等激振方式可以准确、可靠的得到结构的主要模态特性。锤击法模态试验一般采用单点激励多点响应的方法(SIMO);激振器法模态试验可以采用单点激励多点响应的方法和多点激励多点响应的方法(MIMO)。激振器用于单点激振时适用于那些大结构或是不宜用力锤的激振的结构,测试的结果比锤击法更加精确。工作激振不需要外界的激振力,通过机构的运行中产生的振动或冲击力作为模态实验的激振力。机构在运行过程中,由于主轴的动不平衡会引起机构自身的振动。通过调整转速实现振动频率的调整,有点类似

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