試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的案例
車身有限元模態(tài)分析與試驗(yàn)模態(tài)分析比較
分析結(jié)果
3.1 理論計算分析結(jié)果和試驗(yàn)分析結(jié)果
理論和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析僅考慮了白車身自身的質(zhì)量和剛度,分析計算了白車身的自然模態(tài)頻率和振型。理論分析頻率范圍為0～80Hz, 試驗(yàn)分析頻率范圍為0～100Hz，各階模態(tài)的理論和試驗(yàn)分析結(jié)果如表1所示。
表1 白車身模態(tài)的理論計算和試驗(yàn)分析結(jié)果
3.2 主要振型圖
白車身有限元理論模態(tài)分析結(jié)果的前幾階模態(tài)振型圖，如圖1～4所示。
圖1 一階模態(tài)振型（縱向彎曲）
圖2 二階模態(tài)振型（扭轉(zhuǎn)）
圖3 三階模態(tài)振型（橫向彎曲和扭轉(zhuǎn)組合）
圖4 五階模態(tài)振型
（整車扭轉(zhuǎn)、駕駛室和風(fēng)窗對角扭轉(zhuǎn)變形）
分析結(jié)果討論
4.1 有限元模型精度驗(yàn)證
有限元模型必須有較高精度，這樣其分析結(jié)果才是可信的，其分析結(jié)論才能在產(chǎn)品設(shè)計中實(shí)際使用。從表1的理論和試驗(yàn)分析結(jié)果可知，理論和試驗(yàn)分析的前三階模態(tài)是非常一致的，其前3階模態(tài)的對比分析結(jié)果如表2所示。
表2 前3階模態(tài)對比
在4階以上模態(tài)，分析表1的計算和試驗(yàn)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)在階次錯位的情況下，其頻率和振型是一致的，即理論模態(tài)的第5階以后和試驗(yàn)?zāi)B(tài)的第7階以后，各階模態(tài)在頻率和振型上是一致的。
理論分析在30～40Hz段沒有模態(tài)，試驗(yàn)分析在該段有2個局部模態(tài)，其原因有兩方面，其一是模型的簡化造成局部模態(tài)的改變；其二是試驗(yàn)誤差和數(shù)據(jù)處理誤差造成的虛假局部模態(tài)。而有限元模型建立時，對其結(jié)構(gòu)未作大的簡化，分析方法采用的是LANCZOS算法，這基本可以判斷理論計算的結(jié)果是可信的，試驗(yàn)時在30～40Hz段出現(xiàn)的局部模態(tài)是試驗(yàn)誤差和數(shù)據(jù)理誤差造成的。去掉這兩個局部模態(tài)，則理論和試驗(yàn)是基本一致的，并且計算精度較高。
展開 實(shí)驗(yàn)模態(tài)分析和仿真模態(tài)分析的意義 ￥1
對動態(tài)物體進(jìn)行模態(tài)分析可以簡單的理解為,求其各階振型及對應(yīng)的自振頻率。
模態(tài)分析是研究結(jié)構(gòu)動力特性一種近代方法，是系統(tǒng)辨別方法在工程振動領(lǐng)域中的應(yīng)用。模態(tài)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動特性，每一個模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。這些模態(tài)參數(shù)可以由計算或試驗(yàn)分析取得，這樣一個計算或試驗(yàn)分析過程稱為模態(tài)分析。這個分析過程如果是由有限元計算的方法取得的，則稱為計算模態(tài)分析；如果通過試驗(yàn)將采集的系統(tǒng)輸入與輸出信號經(jīng)過參數(shù)識別獲得模態(tài)參數(shù)，稱為試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。通常，模態(tài)分析都是指試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。振動模態(tài)是彈性結(jié)構(gòu)的固有的、整體的特性。如果通過模態(tài)分析方法搞清楚了結(jié)構(gòu)物在某一易受影響的頻率范圍內(nèi)各階主要模態(tài)的特性，就可能預(yù)言結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)在外部或內(nèi)部各種振源作用下實(shí)際振動響應(yīng)。因此，模態(tài)分析是結(jié)構(gòu)動態(tài)設(shè)計及設(shè)備的故障診斷的重要方法。
機(jī)器、建筑物、航天航空飛行器、船舶、汽車等的實(shí)際振動千姿百態(tài)、瞬息變化。模態(tài)分析提供了研究各種實(shí)際結(jié)構(gòu)振動的一條有效途徑。首先，將結(jié)構(gòu)物在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行人為激振，通過測量激振力與胯動響應(yīng)并進(jìn)行雙通道快速傅里葉變換（FFT）分析，得到任意兩點(diǎn)之間的機(jī)械導(dǎo)納函數(shù)（傳遞函數(shù)）。用模態(tài)分析理論通過對試驗(yàn)導(dǎo)納函數(shù)的曲線擬合，識別出結(jié)構(gòu)物的模態(tài)參數(shù)，從而建立起結(jié)構(gòu)物的模態(tài)模型。根據(jù)模態(tài)疊加原理，在已知各種載荷時間歷程的情況下，就可以預(yù)言結(jié)構(gòu)物的實(shí)際振動的響應(yīng)歷程或響應(yīng)譜。
近十多年來，由于計算機(jī)技術(shù)、FFT分析儀、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及振動傳感器、激勵器等技術(shù)的發(fā)展，試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析得到了很快的發(fā)展，受到了機(jī)械、電力、建筑、水利、航空、航天等許多產(chǎn)業(yè)部門的高度重視。已有多種檔次、各種原理的模態(tài)分析硬件與軟件問世。
展開 重型汽車車架有限元模態(tài)分析與試驗(yàn)模態(tài)分析比較
摘 要：本文在有限元軟件HyperWorks中建立了車架的有限元模型，并通過OptiStruc求解器進(jìn)行模態(tài)計算，將理論模態(tài)分析結(jié)果與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果進(jìn)行了對比，對比結(jié)果證明了理論分析和試驗(yàn)分析基本一致，說明有限元模型是正確合理的，是對車架進(jìn)一步進(jìn)行理論計算的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：HyperWorks 車架 模態(tài)分析有限元
1 前言
重型汽車車架是一個無限多自由度的振動系統(tǒng)，在外界的時變激勵下將產(chǎn)生振動。當(dāng)外界激振頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近時，將產(chǎn)生共振。共振將會使得乘員感覺不舒服，帶來噪聲和早期疲勞破壞。因此，合理的車架模態(tài)對提高整車的整車的可靠性和NVH性能等有十分重要的意義。在汽車產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程中，預(yù)先掌握所設(shè)計產(chǎn)品的動態(tài)特性，使所設(shè)計的產(chǎn)品滿足動態(tài)特性要求，對車輛的動態(tài)特性是非常重要的。可以從兩個方面獲得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的固有振動頻率和振型，一種方法是通過試驗(yàn)的方法，對樣車進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)，識別出結(jié)構(gòu)的各階模態(tài)頻率和振型，另一種方法是通過理論分析計算，分析計算出結(jié)構(gòu)的各階模態(tài)和振型。試驗(yàn)方法的局限性是必須在設(shè)計樣車制造出來之后，才能進(jìn)行試驗(yàn)分析。通過對實(shí)際樣車的試驗(yàn)分析，得出產(chǎn)品的基本動態(tài)特性，如果不能滿足設(shè)計需求，需要重新設(shè)計，然后再生產(chǎn)樣車試驗(yàn)。如此往復(fù)多次，才能得到一個較為滿意的產(chǎn)品。但是產(chǎn)品開發(fā)周期長費(fèi)用高，不能夠迅速推出產(chǎn)品，占領(lǐng)市場，對企業(yè)發(fā)展不利。理論計算分析則可以在設(shè)計的初始階段，不需要生產(chǎn)樣車，通過計算分析就能夠得到產(chǎn)品的各項(xiàng)動態(tài)性能指標(biāo)，這樣就很大程度上節(jié)省開發(fā)費(fèi)用，并縮短研發(fā)周期。
本文利用有限元方法，采用HyperWorks軟件離散并建立了重型汽車車架的有限元模型，利用求解器計算，得出了車架的前十階自由模態(tài)頻率和振型，并和試驗(yàn)?zāi)B(tài)進(jìn)行了對比。
展開 客車車身試驗(yàn)模態(tài)分析及其在車身定型中的應(yīng)用
客車車身試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析及其在車身定型中的應(yīng)用
重型汽車車架有限元模態(tài)分析與試驗(yàn)模態(tài)分析比較
車架的，模態(tài)試驗(yàn)振型如圖5所示：
a）車架一階振型 b）車架三階振型 c）車架四階振型
圖5 車架模態(tài)試驗(yàn)振型
4 結(jié)論
有限元模型必須有較高精度，其分析結(jié)果才是可信的，其分析結(jié)論才能在產(chǎn)品設(shè)計中實(shí)際使用。
從以上的理論計算和試驗(yàn)分析結(jié)果可知，第二階試驗(yàn)?zāi)B(tài)則沒有在試驗(yàn)中測出，分析其原因，由于在試驗(yàn)過程中，車架的前后方向通過充氣輪胎內(nèi)胎進(jìn)行支撐，由于車架較重，導(dǎo)致支撐輪胎的外邊緣向上翻起，限制了車架的橫向自由度，其次是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測試處理誤差造成的。除了第二階模態(tài)沒有測試出來之外，其它幾階理論與試驗(yàn)?zāi)B(tài)是一致的。使用OptiStruct求解器得出的理論模態(tài)頻率與試驗(yàn)?zāi)B(tài)頻率的誤差在10%以內(nèi)，計算精度較高，完全滿足工程設(shè)計的需求。車架有限元模型可以用來做進(jìn)一步的計算分析，分析車輛的力學(xué)特性，為設(shè)計提供理論依據(jù)。
5 參考文獻(xiàn)
[1] 馬天飛，王登峰，劉文平.重型商用車駕駛室白車身的模態(tài)分析與試驗(yàn)研究.汽車工程，2009，（VO1.31)NO.7.
[2] 高云凱.汽車車身結(jié)構(gòu)分析.北京理工大學(xué)出版社，2006.
展開 模態(tài)分析入門知識
模態(tài)分析是研究結(jié)構(gòu)動力特性一種近代方法，是系統(tǒng)辨別方法在工程振動領(lǐng)域中的應(yīng)用。模態(tài)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動特性，每一個模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。這些模態(tài)參數(shù)可以由計算或試驗(yàn)分析取得，這樣一個計算或試驗(yàn)分析過程稱為模態(tài)分析。這個分析過程如果是由有限元計算的方法取得的，則稱為計算模記分析；如果通過試驗(yàn)將采集的系統(tǒng)輸入與輸出信號經(jīng)過參數(shù)識別獲得模態(tài)參數(shù)，稱為試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。通常，模態(tài)分析都是指試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。振動模態(tài)是彈性結(jié)構(gòu)的固有的、整體的特性。如果通過模態(tài)分析方法搞清楚了結(jié)構(gòu)物在某一易受影響的頻率范圍內(nèi)各階主要模態(tài)的特性，就可能預(yù)言結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)在外部或內(nèi)部各種振源作用下實(shí)際振動響應(yīng)。因此，模態(tài)分析是結(jié)構(gòu)動態(tài)設(shè)計及設(shè)備的故障診斷的重要方法。
機(jī)器、建筑物、航天航空飛行器、船舶、汽車等的實(shí)際振動千姿百態(tài)、瞬息變化。模態(tài)分析提供了研究各種實(shí)際結(jié)構(gòu)振動的一條有效途徑。首先，將結(jié)構(gòu)物在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行人為激振，通過測量激振力與胯動響應(yīng)并進(jìn)行雙通道快速傅里葉變換（FFT）分析，得到任意兩點(diǎn)之間的機(jī)械導(dǎo)納函數(shù)（傳遞函數(shù)）。用模態(tài)分析理論通過對試驗(yàn)導(dǎo)納函數(shù)的曲線擬合，識別出結(jié)構(gòu)物的模態(tài)參數(shù)，從而建立起結(jié)構(gòu)物的模態(tài)模型。根據(jù)模態(tài)疊加原理，在已知各種載荷時間歷程的情況下，就可以預(yù)言結(jié)構(gòu)物的實(shí)際振動的響應(yīng)歷程或響應(yīng)譜。
模態(tài)分析技術(shù)從20世紀(jì)60年代后期發(fā)展至今已趨成熟，它和有限元分析技術(shù)一起成為結(jié)構(gòu)動力學(xué)的兩大支柱模態(tài)分析作為一種“逆問題”分析方法，是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的，采用實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合的方法來處理工程中的振動問題。
1.什么是模態(tài)分析？
模態(tài)分析的經(jīng)典定義：將線性定常系統(tǒng)振動微分方程組中的物理坐標(biāo)變換為模態(tài)坐標(biāo)，使方程組解耦，成為一組以模態(tài)坐標(biāo)及模態(tài)參數(shù)描述的獨(dú)立方程，以便求出系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。坐標(biāo)變換的變換矩陣為模態(tài)矩陣，其每列為模態(tài)振型。
2.模態(tài)分析有什么用處？
展開 飛行器尾舵純模態(tài)試驗(yàn)
進(jìn)行顫振分析時，需要通過模態(tài)測試分析精確獲得尾舵結(jié)構(gòu)在顫振中起重要作用的頻率范圍內(nèi)的每一階固有頻率、結(jié)構(gòu)阻尼和振型等參數(shù)。
PART.3
模態(tài)測試試驗(yàn)分析
尾舵系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)是有限元模型修改、顫振特性分析及氣動伺服彈性分析的依據(jù)，如何獲得準(zhǔn)確有效的模態(tài)參數(shù)，提高試驗(yàn)效率和精度，是飛行器尾舵顫振分析中的關(guān)鍵問題。
圖3 尾舵有限元模型某階模態(tài)振型
01
模態(tài)分析試驗(yàn)的種類
數(shù)值模態(tài)分析：有限元仿真，提高產(chǎn)品研發(fā)效率，但是往往需要試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析驗(yàn)證結(jié)果和修正模型。
試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析：用試驗(yàn)的方法直接獲取結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)，真實(shí)的材料屬性、邊界條件，是模態(tài)參數(shù)準(zhǔn)確性的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
運(yùn)行模態(tài)分析：相較于試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，往往應(yīng)用于不容易激勵的大型結(jié)構(gòu)，如橋梁、大樓等。
展開 模態(tài)分析基本步驟概述：大致可分為四個基本過程
模態(tài)分析提供了研究各種實(shí)際結(jié)構(gòu)振動的一條有效途徑。
首先，將結(jié)構(gòu)物在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行人為激振，通過測量激振力與振動動響應(yīng)并進(jìn)行雙通道快速傅里葉變換（FFT）分析，得到任意兩點(diǎn)之間的機(jī)械導(dǎo)納函數(shù)（傳遞函數(shù)）。
用模態(tài)分析理論通過對試驗(yàn)導(dǎo)納函數(shù)的曲線擬合，識別出結(jié)構(gòu)物的模態(tài)參數(shù)，從而建立起結(jié)構(gòu)物的模態(tài)模型。根據(jù)模態(tài)疊加原理，在已知各種載荷時間歷程的情況下，就可以預(yù)言結(jié)構(gòu)物的實(shí)際振動的響應(yīng)歷程或響應(yīng)譜。
近十多年來，由于計算機(jī)技術(shù)、FFT分析儀、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及振動傳感器、激勵器等技術(shù)的發(fā)展，試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析得到了很快的發(fā)展，受到了機(jī)械、電力、建筑、水利、航空、航天等許多產(chǎn)業(yè)部門的高度重視。已有多種檔次、各種原理的模態(tài)分析硬件與軟件問世。在各種各樣的模態(tài)分析方法中，大致均可分為四個基本過程：
1. 動態(tài)數(shù)據(jù)的采集及頻響函數(shù)或脈沖響應(yīng)函數(shù)分析
(1) 激勵方法。試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析是人為地對結(jié)構(gòu)物施加一定動態(tài)激勵，采集各點(diǎn)的振動響應(yīng)信號及激振力信號，根據(jù)力及響應(yīng)信號，用各種參數(shù)識別方法獲取模態(tài)參數(shù)。激勵方法不同，相應(yīng)識別方法也不同。
目前主要由單輸入單輸出（SISO）、單輸入多輸出（SIMO）多輸入多輸出（MIMO）三種方法。以輸入力的信號特征還可分為正弦慢掃描、正弦快掃描、穩(wěn)態(tài)隨機(jī)（包括白噪聲、寬帶噪聲或偽隨機(jī)）、瞬態(tài)激勵（包括隨機(jī)脈沖激勵）等。
(2) 數(shù)據(jù)采集。SISO方法要求同時高速采集輸入與輸出兩個點(diǎn)的信號，用不斷移動激勵點(diǎn)位置或響應(yīng)點(diǎn)位置的辦法取得振形數(shù)據(jù)。SIMO及MIMO的方法則要求大量通道數(shù)據(jù)的高速并行采集，因此要求大量的振動測量傳感器或激振器，試驗(yàn)成本較高。
(3) 時域或頻域信號處理。例如譜分析、傳遞函數(shù)估計、脈沖響應(yīng)測量以及濾波、相關(guān)分析等。
2.
展開 LMS Virtual.Lab Motion_方法介紹21--LMS實(shí)現(xiàn)A380起落架模態(tài)試驗(yàn)
在古德里奇公司(Goodrich)位于加拿大安大略省奧克維爾(Oakville)測試裝置的超級臺架內(nèi)，LMS工程咨詢顧問們對空客A380的機(jī)身起落裝置進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析(EMA)。重達(dá)12,000磅的機(jī)身起落裝置被懸掛在離地面12英尺的位置上，他們對其施加高達(dá)1,000N的猝發(fā)隨機(jī)激勵和步進(jìn)正弦激勵。在自由狀態(tài)和滿負(fù)荷下，由試驗(yàn)數(shù)據(jù)提取的主要起落架模態(tài)振型，可用于支持空客研究飛機(jī)結(jié)構(gòu)，并有助于工程師們驗(yàn)證由Goodrich公司起落架部創(chuàng)建的有限元模型。
文檔地址：
LMS工程咨詢?yōu)榭湛虯380的Goodrich起落架實(shí)現(xiàn)模態(tài)試驗(yàn).pdf
更多資料請關(guān)注百度網(wǎng)盤LMS_VL_Motion，Moiton交流群：324201728
展開 模態(tài)相關(guān)性分析
圖6 頻響函數(shù)相關(guān)性分析中模態(tài)頻率點(diǎn)對應(yīng)云圖
3、相關(guān)性分析的意義和應(yīng)用背景
由于邊界條件、材料屬性和連接的不確定性，導(dǎo)致有限元模型計算結(jié)果和試驗(yàn)測試結(jié)果之間不可避免地存在差異，若兩者差異較大則認(rèn)為有限元模型的計算結(jié)果不可信，相關(guān)性分析是衡量這種差異的重要手段。
模態(tài)相關(guān)性分析通過計算試驗(yàn)與有限元模態(tài)頻率存在的偏差和振型之間的匹配程度，來量化有限元建模誤差，從而達(dá)到檢查有限元計算結(jié)果的優(yōu)劣。因此，模態(tài)相關(guān)性分析的主要工程應(yīng)用有：
（1）檢驗(yàn)和確認(rèn)有限元模型建模的可信度，工程師經(jīng)常采用模態(tài)相關(guān)性分析檢查有限元模型的計算結(jié)果能否與試驗(yàn)結(jié)果 “對的上”；
（2）由于具有量化有限元建模誤差的功能，模態(tài)相關(guān)性分析也是模型修正、模型修改技術(shù)中必不可少的一環(huán)。
試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析具有非常廣泛的實(shí)用價值。模態(tài)分析可以幫助設(shè)計人員確定結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型等模態(tài)參數(shù)，為避免結(jié)構(gòu)共振提供改進(jìn)方向，并指導(dǎo)工程師預(yù)測在不同載荷作用下的振動形式。
? 驗(yàn)證有限元模型準(zhǔn)確度
? 評價現(xiàn)有結(jié)構(gòu)動態(tài)特性
? 對結(jié)構(gòu)危險部分進(jìn)行預(yù)判
試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析應(yīng)用廣泛，其重要應(yīng)用之一就是為有限元模型修正提供準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)動力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，而決定有限元模型有無必要修正、如何修正則需要經(jīng)過模態(tài)相關(guān)性分析才能確定。
展開 某車型門窗控制器PCBA的簡化建模方法
通過進(jìn)行有限元仿真模態(tài)分析結(jié)果和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果的對比，前三階模態(tài)頻率相對誤差在4%以內(nèi)，振型按階次對應(yīng)良好。（轉(zhuǎn)）
機(jī)翼振動模態(tài)試驗(yàn)與顫振分析
以一個大展弦比機(jī)翼的標(biāo)準(zhǔn)模型作為研究對象，對于機(jī)翼根部固支情況的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)測量并與有限元模型的固有振動模態(tài)數(shù)值計算結(jié)果進(jìn)行對比，利用試驗(yàn)所得模態(tài)參數(shù)，對結(jié)構(gòu)有限元模型作出相應(yīng)調(diào)整。利用調(diào)整后的模型進(jìn)行氣動彈性顫振分析
機(jī)翼振動模態(tài)試驗(yàn)與顫振分析.pdf
『分享』振動模態(tài)分析技術(shù)
目錄
第一章 基礎(chǔ)理論
第二章 模態(tài)參數(shù)識別
第三章 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析中的動態(tài)測試技術(shù)
第四章 模態(tài)分析的應(yīng)用
振動模態(tài)分析技術(shù).part1.rar
振動模態(tài)分析技術(shù).part2.rar
振動模態(tài)分析技術(shù).part3.rar
激振器頂桿對模態(tài)試驗(yàn)的影響
——我用激振器方法對一根簡單梁進(jìn)行試驗(yàn)，可得到的模態(tài)看起來似乎有些不對？是哪里有問題？
——我們來考慮一下激振器頂桿的問題。
對于試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，在設(shè)置激振器和“頂桿”或“推力桿”的連接裝置的過程中，如果不注意，激振器試驗(yàn)會出現(xiàn)一些特別的問題。圖1為用激振器對一個簡單的懸臂梁做模態(tài)試驗(yàn)時的安裝示意圖，使用頂桿的目的是僅允許軸向力傳遞到結(jié)構(gòu)上去，通過力傳感器測量拉壓型載荷的大小。
圖1 經(jīng)典激振器試驗(yàn)配置
頂桿的作用是傳遞軸向力的同時盡可能減小橫向力被傳遞到系統(tǒng)上，從理論上講，我們可以通過分離體圖知道有多大的力通過激振點(diǎn)傳遞給結(jié)構(gòu)，因而頂桿及激振器都不會影響被測結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性。假設(shè)頂桿完全沒有橫向剛度，對于系統(tǒng)的總體動態(tài)特性沒有影響。這是極其重要的，因?yàn)榱鞲衅鲀H僅測量所施加的軸向載荷，如果有任何其他的載荷（橫向載荷或者彎矩載荷）產(chǎn)生，力傳感器也并不能測量這些載荷。
下面來描述一下測量的過程，如圖1所示，對一根彈性相當(dāng)強(qiáng)的梁進(jìn)行激振器測試。然而，由于頂桿相對較短，頂桿的轉(zhuǎn)動剛度可能會影響梁的彈性模態(tài)。
讓我們觀察已進(jìn)行的一些測量，圖2為由長度較短的頂桿作用在結(jié)構(gòu)上得到的頻響函數(shù)。長度較短的頂桿引起的轉(zhuǎn)動剛度的影響將更顯著，特別是對于測試下的柔性梁。模態(tài)測試得到的前兩個峰為梁的經(jīng)典第1階和第2階彎曲模態(tài)。然而，接下來的兩個峰卻顯示為兩個本質(zhì)上相同的經(jīng)典第3階彎曲模態(tài)。得到的頻響函數(shù)僅僅是處于測試下的柔性梁，而不是頂桿。
接下來的測試（以及包括頂桿本身上的測量結(jié)果）表明這兩個峰實(shí)際上是調(diào)諧的減振器效應(yīng)引起的。頂桿與結(jié)構(gòu)第3階模態(tài)振型同相位，而與結(jié)構(gòu)的第4階模態(tài)振型反相位。
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模態(tài)相關(guān)性分析通過計算試驗(yàn)與有限元模態(tài)頻率存在的偏差和振型之間的匹配程度，來量化有限元建模誤差，從而達(dá)到檢查有限元計算結(jié)果的優(yōu)劣。因此，模態(tài)相關(guān)性分析的主要工程應(yīng)用有：
（1）檢驗(yàn)和確認(rèn)有限元模型建模的可信度，工程師經(jīng)常采用模態(tài)相關(guān)性分析檢查有限元模型的計算結(jié)果能否與試驗(yàn)結(jié)果 “對的上”；
（2）由于具有量化有限元建模誤差的功能，模態(tài)相關(guān)性分析也是模型修正、模型修改技術(shù)中必不可少的一環(huán)。
試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析具有非常廣泛的實(shí)用價值。模態(tài)分析可以幫助設(shè)計人員確定結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型等模態(tài)參數(shù)，為避免結(jié)構(gòu)共振提供改進(jìn)方向，并指導(dǎo)工程師預(yù)測在不同載荷作用下的振動形式。
驗(yàn)證有限元模型準(zhǔn)確度
評價現(xiàn)有結(jié)構(gòu)動態(tài)特性
對結(jié)構(gòu)危險部分進(jìn)行預(yù)判
試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析應(yīng)用廣泛，其重要應(yīng)用之一就是為有限元模型修正提供準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)動力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，而決定有限元模型有無必要修正、如何修正則需要經(jīng)過模態(tài)相關(guān)性分析才能確定。
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