模態(tài)測試
模態(tài)分析所的最終目標在是識別出系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù),為結構系統(tǒng)的振動特性分析、振動故障診斷和預報以及結構動力特性的優(yōu)化設計提供依據(jù)。 模態(tài)分析技術的應用可歸結為以下幾個方面:
l評價現(xiàn)有結構系統(tǒng)的動態(tài)特性;
通過結構的模態(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),從而評價結構的動態(tài)特性是否符合要求,并校驗理論計算結構的準確性。
l在新產(chǎn)品設計中進行結構動態(tài)特性的預估和優(yōu)化設計;
l診斷及預報結構系統(tǒng)的故障;
近年來,結構故障技術發(fā)展迅速,而模態(tài)分析已成為故障診斷的一個重要方法。利用結構模態(tài)參數(shù)的改變來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)轉子支承系統(tǒng)阻尼的改變,可以診斷與預報轉子系統(tǒng)的失穩(wěn)等。
l控制結構的輻射噪聲;
結構噪聲是由于結構振動所引起的。結構振動時,各階模態(tài)對噪聲的“貢獻”并不相同,對噪聲貢獻較大的幾階模態(tài)稱為“優(yōu)勢模態(tài)”。抑制或者調(diào)整優(yōu)勢模態(tài),便可降低噪聲。而優(yōu)勢模態(tài)的確定,必須建立在模態(tài)分析基礎之上。
l識別結構系統(tǒng)的載荷。
某些結構在工作時所承受的載荷很難測量,這時,可通過實測響應和由模態(tài)分析所得的模態(tài)參數(shù)加以識別。此方法在航空,航天及核工程中應用廣泛。