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試驗(yàn)模態(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)模態(tài)分析，往往應(yīng)用于不容易激勵(lì)的大型結(jié)構(gòu)，如橋梁、大樓等。

試驗(yàn)目的獲得白車身的模態(tài)參數(shù)（固有頻率、阻尼比、振型），為白車身有限元模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。2. 試驗(yàn)系統(tǒng)試驗(yàn)系統(tǒng)由試驗(yàn)激振系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和模態(tài)分析處理系統(tǒng)3大部分組成。其中試驗(yàn)激振系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)生模塊、功率放大器和激振器；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括加速度傳感器、力傳感器、信號(hào)放大和智能采集系統(tǒng)。常用的激勵(lì)信號(hào)包括瞬態(tài)沖擊信號(hào)、正弦信號(hào)、隨機(jī)信號(hào)、周期信號(hào)等。

這些模態(tài)參數(shù)可以由計(jì)算或試驗(yàn)分析取得，這樣一個(gè)計(jì)算或試驗(yàn)分析過程稱為模態(tài)分析。 模態(tài)分析的經(jīng)典定義為，將線性定常系統(tǒng)振動(dòng)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。

通過模態(tài)測(cè)試分析掌握結(jié)構(gòu)在其工作頻率范圍內(nèi)各階主要模態(tài)的特性，可預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)的實(shí)際振動(dòng)響應(yīng)及危害。 模態(tài)試驗(yàn)就是通過試驗(yàn)方法得到機(jī)械結(jié)構(gòu)在沖擊h(t)作用下的響應(yīng)H(ω)，構(gòu)造出機(jī)械結(jié)構(gòu)特性的頻響函數(shù)矩陣，然后對(duì)結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率、阻尼及振型進(jìn)行識(shí)別。

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(jì)算結(jié)果能否與試驗(yàn)結(jié)果 “對(duì)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)模態(tài)分析具有非常廣泛的實(shí)用價(jià)值。

3.2 模態(tài)試驗(yàn)器材及試驗(yàn)模型建立 由于實(shí)際模型體積較大，模態(tài)試驗(yàn)操作起來較 為困難，因此本文按 1:15 做了一個(gè)縮小的桁架機(jī) 器人模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的模態(tài)試驗(yàn)分析。模態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng) 如圖 4 所示，主要由以下三個(gè)部分組成：激勵(lì)系統(tǒng)、 測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)。 激勵(lì)系統(tǒng)主要包括激振器系統(tǒng)、沖擊力錘、步 進(jìn)激勵(lì)設(shè)備等。

概 述Adams/Car提供輪式車輛性能分析的解決方案，是集專業(yè)化模板建模和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分析于一體的應(yīng)用環(huán)境，建立的功能化數(shù)字樣車可包括以下子系統(tǒng)：底盤（傳動(dòng)系、制動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系、懸架）、輪胎和路面、動(dòng)力總成、車身、控制系統(tǒng)等。用戶可在虛擬的試驗(yàn)臺(tái)架或試驗(yàn)場(chǎng)地中進(jìn)行子系統(tǒng)或整車的功能仿真并對(duì)其設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

經(jīng)對(duì)比仿真與整機(jī)模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果得出以下結(jié)論： 1.將鐵芯疊片結(jié)構(gòu)視為橫觀各向同性材料并通過有限元方法計(jì)算材料參數(shù)，為準(zhǔn)確分析電機(jī)模態(tài)特性及NVH性能預(yù)測(cè)奠定基礎(chǔ)。 2.整機(jī)定子系統(tǒng)仿真與模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果偏差在5%以內(nèi)，驗(yàn)證了本文提出模型簡(jiǎn)化等效方法的合理性及仿真的準(zhǔn)確性。

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(jì)算結(jié)果能否與試驗(yàn)結(jié)果 “對(duì)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)模態(tài)分析具有非常廣泛的實(shí)用價(jià)值。

第 18 篇：一端開放圓管空氣聲腔聲模態(tài)分析 https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1830523 第 19 篇：開口鋼管樁的單軸壓縮試驗(yàn) https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1836426 第 20 篇：地基中波的傳播特性 https://www.yqgqt.org.cn

經(jīng)對(duì)比仿真與整機(jī)模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果得出以下結(jié)論：1.將鐵芯疊片結(jié)構(gòu)視為橫觀各向同性材料并通過有限元方法計(jì)算材料參數(shù)，為準(zhǔn)確分析電機(jī)模態(tài)特性及NVH性能預(yù)測(cè)奠定基礎(chǔ)。2.整機(jī)定子系統(tǒng)仿真與模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果偏差在5%以內(nèi)，驗(yàn)證了本文提出模型簡(jiǎn)化等效方法的合理性及仿真的準(zhǔn)確性。

本文采用AltairOptiStruct求解器對(duì)汽車塑料尾門進(jìn)行模態(tài)分析及優(yōu)化，最終與試驗(yàn)對(duì)標(biāo)。研究結(jié)果表明：1、通過結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，從初始結(jié)果20.1Hz提升至27.4Hz，滿足功能指標(biāo)≥27Hz；2、通過尺寸優(yōu)化可對(duì)尾門內(nèi)板減重1045g，不僅達(dá)到輕量化目標(biāo)，同時(shí)滿足模態(tài)指標(biāo)；3、仿真分析與試驗(yàn)結(jié)果一階模態(tài)值誤差僅0.8%，具有極高的準(zhǔn)確度。

(插入命令流與ACT對(duì)比)">水下潛艇濕模態(tài)分析(插入命令流與ACT對(duì)比)</a>。

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3、空調(diào)管路干模態(tài)分析 干模態(tài)分析，即一般的結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，不涉及流體效應(yīng)對(duì)模態(tài)的影響，由于壓縮機(jī)頻率在20Hz~120Hz左右，因此，可對(duì)前10階模態(tài)進(jìn)行分析，保證模態(tài)頻率在壓縮機(jī)頻率運(yùn)行范圍之內(nèi)。干模態(tài)在結(jié)構(gòu)振動(dòng)仿真中較為簡(jiǎn)單，只需要設(shè)置約束條件、材料屬性等少部分參數(shù)，便可進(jìn)行計(jì)算。

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模態(tài)分析與試驗(yàn)是其中關(guān)鍵技術(shù)之一，通過模態(tài)試驗(yàn)分析，得到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)，可為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部門進(jìn)行結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動(dòng)特性分析、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性優(yōu)化設(shè)計(jì)和修改提供準(zhǔn)確的參數(shù)依據(jù)和方向。 輪轂是汽車運(yùn)動(dòng)的重要部件，在行駛過程中，承受來自路面不同幅值、不同頻率的激勵(lì)以及動(dòng)力系統(tǒng)傳遞到輪轂的各種激勵(lì)，從而引起輪轂不同形態(tài)的變形。

4 結(jié)果驗(yàn)證 最后一步是對(duì)上一步模態(tài)參數(shù)估計(jì)所得結(jié)果的正確性進(jìn)行檢驗(yàn)，它是對(duì)模態(tài)試驗(yàn)成果評(píng)定以及進(jìn)一步對(duì)被測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析的必要過程。