模態(tài)測(cè)試
模態(tài)分析所的最終目標(biāo)在是識(shí)別出系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù),為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動(dòng)特性分析、振動(dòng)故障診斷和預(yù)報(bào)以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 模態(tài)分析技術(shù)的應(yīng)用可歸結(jié)為以下幾個(gè)方面:
l評(píng)價(jià)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性;
通過(guò)結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析可以求得各階模態(tài)參數(shù)(模態(tài)頻率、模態(tài)振型以及模態(tài)阻尼),從而評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性是否符合要求,并校驗(yàn)理論計(jì)算結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。
l在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的預(yù)估和優(yōu)化設(shè)計(jì);
l診斷及預(yù)報(bào)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的故障;
近年來(lái),結(jié)構(gòu)故障技術(shù)發(fā)展迅速,而模態(tài)分析已成為故障診斷的一個(gè)重要方法。利用結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的改變來(lái)診斷故障是一種有效方法。例如,根據(jù)模態(tài)頻率的變化可以判斷裂紋的出現(xiàn);根據(jù)振型的分析可以確定斷裂的位置;根據(jù)轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)阻尼的改變,可以診斷與預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的失穩(wěn)等。
l控制結(jié)構(gòu)的輻射噪聲;
結(jié)構(gòu)噪聲是由于結(jié)構(gòu)振動(dòng)所引起的。結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí),各階模態(tài)對(duì)噪聲的“貢獻(xiàn)”并不相同,對(duì)噪聲貢獻(xiàn)較大的幾階模態(tài)稱(chēng)為“優(yōu)勢(shì)模態(tài)”。抑制或者調(diào)整優(yōu)勢(shì)模態(tài),便可降低噪聲。而優(yōu)勢(shì)模態(tài)的確定,必須建立在模態(tài)分析基礎(chǔ)之上。
l識(shí)別結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的載荷。
某些結(jié)構(gòu)在工作時(shí)所承受的載荷很難測(cè)量,這時(shí),可通過(guò)實(shí)測(cè)響應(yīng)和由模態(tài)分析所得的模態(tài)參數(shù)加以識(shí)別。此方法在航空,航天及核工程中應(yīng)用廣泛。