以下內(nèi)容總結(jié)自 "Modal Analysis"(He2001).
- 模態(tài)分析是確定,改進(jìn)以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的方法.
- 模態(tài)分析是一個(gè)從測(cè)量振動(dòng)信號(hào)(頻響函數(shù),脈沖響應(yīng))中提取模態(tài)參數(shù)(頻率,阻尼比,模態(tài)常數(shù)),構(gòu)建動(dòng)力特性的數(shù)學(xué)模型的分析過程.
問題來(lái)源
- 當(dāng)代的結(jié)構(gòu)(機(jī)械,航天,土木)設(shè)計(jì)趨于輕質(zhì)高強(qiáng)化,與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比更容易發(fā)生非預(yù)期的振動(dòng)效應(yīng).因此結(jié)構(gòu)的振動(dòng)問題逐漸成為控制性問題,必須在設(shè)計(jì)和檢測(cè)中得到充分考慮.
- 有限元方法(FEM)成為結(jié)構(gòu)分析的有力工具.但FEM對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的分析存在困難,動(dòng)力特性(阻尼,非線性)難以在傳統(tǒng)的建模中處理;實(shí)際結(jié)構(gòu)的邊界條件不滿足理想的模型假設(shè).
因此有效的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析必須將FEM建模與結(jié)構(gòu)動(dòng)力測(cè)試結(jié)合起來(lái).
技術(shù)組成
模態(tài)分析(Modal Analysis)為解決以上問題應(yīng)運(yùn)而生.模態(tài)分析包括理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)兩個(gè)方面.
理論(Theoretical Modal Analysis)
分析路徑--Spatial Model(Mass, Stiffness, Damping Matrix) -> Modal Model
技術(shù)組成--現(xiàn)代FEM
實(shí)驗(yàn)(Experimental Modal Analysis)
- 分析路徑
- Response Model(Frequency/Impuse Response)
- Modal Model
- 技術(shù)組成：測(cè)量與信號(hào)處理技術(shù)
- test preparation
- frequency response measurements
- modal parameter identification
應(yīng)用(Applications)
- 損傷識(shí)別(Troubleshooting)
- 有限元模型修正(Model Updating)
- 結(jié)構(gòu)修正(Structural Modification)
- Modal Parameter -> Physical Parameter
- 敏感分析(Sensitive Analysis)
- Physical Parameter -> Modal Parameter
- 模型縮減(Model Reduction)
- 縮減自由度的結(jié)構(gòu)模型的評(píng)價(jià)
- 激勵(lì)響應(yīng)預(yù)測(cè)(Forced Response Prediction)
- 主動(dòng)振動(dòng)控制(Active Vibration Control)
