5. 自動化模態(tài)分析技術(shù)(一鍵求模態(tài))
模態(tài)分析一般要求分析人員有一定的測試經(jīng)驗和具備一定的模態(tài)分析理論知識,以及優(yōu)秀的模態(tài)分析軟件,經(jīng)過復(fù)雜煩瑣的操作分析,才能得出可靠的分析結(jié)果。DASP的自動化模態(tài)分析技術(shù)在國外利用ERA穩(wěn)定圖自動化求模態(tài)技術(shù)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新提出了模態(tài)重要性指示函數(shù)(MII—Modal Important Index), 利用此函數(shù),“一鍵"即可得到專家級的模態(tài)分析結(jié)果。
6. *的GLOBAL方法
復(fù)模態(tài)GLOBAL擬合方法同時考慮所有測點(diǎn)的傳函,屬于整體擬合法。通過奇異值分解等技術(shù),可以分辨出頻率非常接近甚至重合的模態(tài)。 DASP的GLOBAL(整體)擬合方法采用了頻域擬合方法中的LSCF (最小二乘復(fù)頻域法),此方法能識別密集模態(tài),計算速度塊,計算穩(wěn)定性好。由于采用了離散變換模型,不論在高頻和低頻區(qū)間,都有很好的精度。計算過程中采用了快速建模和FFT技術(shù),計算速度很快。
7. 結(jié)構(gòu)生成和振型動畫
7.1結(jié)構(gòu)生成方便
支持直角坐標(biāo)、柱坐標(biāo)、球坐標(biāo)。支持多部件,每個部件可設(shè)置不同的坐標(biāo)系、坐標(biāo)原點(diǎn)和三軸方向,通過總體連線將各部件合成為一個整體。
允許定義面信息。強(qiáng)大的坐標(biāo)、連線、約束、面信息自動生成功能??赏ㄟ^相鄰的點(diǎn)合成約束。
7.2 可視化的模態(tài)結(jié)構(gòu)輸入CAD系統(tǒng)
點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可輕松完成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)輸入,對于點(diǎn)、線、面的輸入同時支持屏幕輸入和表格輸入,可視化的CAD輸入結(jié)構(gòu)方法;
自動生成規(guī)則形狀的部件,可對重復(fù)性結(jié)構(gòu)進(jìn)行部分截面或者整體進(jìn)行復(fù)制操作,對于常用的子結(jié)構(gòu)可以生成部件文件保存,并在需要時直接調(diào)出。
剖面輪廓圖輸入:在被測物照片上,直接點(diǎn)擊鼠標(biāo)便可連出剖面輪廓圖,再通過截面復(fù)制便可快速完成復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)輸入。
二維、三維和三視圖顯示方式,自由旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等操作。
7.3三維彩色振型動畫
有彩色面、靜態(tài)面、灰度、線條、節(jié)點(diǎn)以及它們之間的各種排列組合等多種顯示方式。
有單視圖、三視圖、多模態(tài)、軌跡圖等顯示方法。
圖形可任意放大、縮小、上下左右移動、任意方向旋轉(zhuǎn)。動畫時動畫速度和動畫幅度都可以調(diào)節(jié)。
還可將動畫過程輸出為“AVI"格式的文件。
8. 仿真分析
可以進(jìn)行板、梁的仿真模態(tài)分析,適合于模態(tài)分析理論的教學(xué)和學(xué)習(xí)。
時域模態(tài):
1.三種分析方法
隨機(jī)子空間法(SSI);
復(fù)指數(shù)特征值法(PRONY);
特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法(ERA)(ERA已經(jīng)標(biāo)配于DASP基本模態(tài)軟件中)
2.SSI 隨機(jī)子空間法
SSI:Stochastic Subspsace Parameter Identification
當(dāng)前環(huán)境激勵模態(tài)精確的方法,總體識別,支持MIMO,能識別重根。
SSI具有Hankel矩陣的維數(shù)較難確定的缺點(diǎn),可能丟失模態(tài)或產(chǎn)生虛假模態(tài)。因此,DASP提供直觀的穩(wěn)定圖和其它分析方法進(jìn)行對照分析,以及模態(tài)校驗手段,以便有效排除虛假模態(tài)。
3.可用隨機(jī)減量法進(jìn)行自由衰減函數(shù)的計算
4.尤其適用于響應(yīng)和ODS方式模態(tài)分析。
在利用天然脈動進(jìn)行橋梁或大樓的模態(tài)試驗時,除得到模態(tài)頻率、阻尼、振型外,還可得到較為精確的阻尼。

5. 將傳函通過FFT逆變換得到脈沖響應(yīng)函數(shù),再用時域模態(tài)特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法(ERA)進(jìn)行分析,可不用定階,一次即可算出所有模態(tài),包括重頻也可算出,且能分析得到的模態(tài)階數(shù)不受測點(diǎn)數(shù)的限制(頻域GLOBAL方法有此限制)。
6.穩(wěn)定圖顯示
時域模態(tài)分析為當(dāng)前上較為流行的模態(tài)分析方法,但缺點(diǎn)是計算量大,用戶需要設(shè)定的參數(shù)較多,本軟件通過合理的設(shè)計和直觀的穩(wěn)定圖顯示,基本上克服了上述弊病
模態(tài)識別:
模態(tài)識別方法
PolyLSCF法解釋:
PolyLSCF方法是上提出的方法,模態(tài)參數(shù)估計過程使用LSCF方法,即為最小二乘復(fù)頻域法(Least-Squares Complex Frequency-Domain method),采用離散時間頻域模型,使用了快速遞推的運(yùn)算技巧,相比以前的方法有許多優(yōu)點(diǎn)。
此方法在國外也被稱作PolyMAX方法。
為什么要使用PolyLSCF:
與時域法相比,頻域法還是具有特殊的優(yōu)點(diǎn),包括數(shù)據(jù)量小、易于消除噪聲、無需初始狀態(tài)估計、分析頻帶可選等。
在頻域中進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識別時,常使用兩種模型:1. 連續(xù)時間頻域模型,即Laplace變換;2. 離散時間頻域模型,即Z變換。
對采用連續(xù)時間模型的頻域方法,在進(jìn)行寬頻帶和高階模型分析時,容易出現(xiàn)病態(tài),而對此的各種改進(jìn)又帶來計算量大的問題,高階時尤為突出。而采用離散時間模型,將乘法運(yùn)算變?yōu)槿呛瘮?shù)運(yùn)算,在模態(tài)識別時,不論高階還是低階,都具有相同的計算精度,不會產(chǎn)生方程的病態(tài)。
目前廣泛使用的最小二乘復(fù)指數(shù)法LSCE和最小二乘頻域法LSFD,已經(jīng)可以處理大部分的模態(tài)參數(shù)識別問題,但存在一些缺點(diǎn),首先就是抗*力較差,對于信噪比差的數(shù)據(jù),穩(wěn)態(tài)圖比較紊亂,其次,得不到模態(tài)參數(shù)估計的不確定度邊界。
因此,用于PolyLSCF的最小二乘復(fù)頻域法LSCF由于具有較好的抗*力而被廣泛關(guān)注。
PolyLSCF法的優(yōu)點(diǎn):
PolyLSCF法采用離散時間頻域模型,屬于總體擬合法,具有如下優(yōu)點(diǎn):
1 抗*力強(qiáng),穩(wěn)態(tài)圖清晰;
2 可進(jìn)行寬頻帶分析,可任意選擇分析頻帶,同時處理多階模態(tài);
3 易于識別密集模態(tài),能區(qū)分重根;
4 易于區(qū)分虛假模態(tài);
5 采用快速算法,運(yùn)算速度非???;
6 具有多參考點(diǎn)形式,也可用于環(huán)境激勵模態(tài)的識別。

ODS模態(tài):
ODS(Operating Deflection Shapes)可以最直接地顯示一個機(jī)器或者結(jié)構(gòu)在實際工作運(yùn)行狀態(tài)下的變形情況,既可以顯示隨時間的變形動畫,也可以顯示某個頻率下的變形動畫。
可以按照以下數(shù)據(jù)進(jìn)行動畫顯示: 1.FRF頻響函數(shù), 2.時間歷程, 3.互相關(guān)函數(shù), 4.脈沖響應(yīng)波形, 5.自由衰減波形, 6.響應(yīng)波形, 7.互譜。
基于時域的ODS: 按照時間歷程、互相關(guān)函數(shù)、脈沖響應(yīng)波形、自由衰減波形和響應(yīng)波形的ODS均為基于時間曲線的ODS,光標(biāo)將在時間曲線上自動向后掃描,以顯示不同時刻的結(jié)構(gòu)變形動畫。
基于頻域的ODS: 按照頻響函數(shù)和互譜曲線的ODS位基于頻域的ODS,可以將光標(biāo)定位到頻響函數(shù)或互譜的某一個峰值點(diǎn)上,則ODS將顯示該峰值點(diǎn)處對應(yīng)頻率的結(jié)構(gòu)變形動畫。
