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試驗模態分析：用試驗的方法直接獲取結構的模態參數，真實的材料屬性、邊界條件，是模態參數準確性的衡量標準。 運行模態分析：相較于試驗模態分析，往往應用于不容易激勵的大型結構，如橋梁、大樓等。

試驗目的獲得白車身的模態參數（固有頻率、阻尼比、振型），為白車身有限元模型的優化設計提供參考。2. 試驗系統試驗系統由試驗激振系統、數據采集系統和模態分析處理系統3大部分組成。其中試驗激振系統包括信號發生模塊、功率放大器和激振器；數據采集系統包括加速度傳感器、力傳感器、信號放大和智能采集系統。常用的激勵信號包括瞬態沖擊信號、正弦信號、隨機信號、周期信號等。

通過模態測試分析掌握結構在其工作頻率范圍內各階主要模態的特性，可預測結構在此頻段內的實際振動響應及危害。 模態試驗就是通過試驗方法得到機械結構在沖擊h(t)作用下的響應H(ω)，構造出機械結構特性的頻響函數矩陣，然后對結構的模態頻率、阻尼及振型進行識別。

重要更新：BK Connect 掃頻正弦分析 8406-A 識別和分析結構固有頻率后處理分析結構在受控正弦激勵下的響應，結果包括總值振動級、諧波分量、頻響函數和總諧波失真BK Connect結構動力學軟件模態參數識別得到的留數現在可以保存到模態表中，并用于頻響函數合成模態參數識別添加了Condensation優化參數，以優化穩態圖的一致性和分辨率

更全面地支持UN/ECE R51和R41法規，增加了重型車輛和摩托車類別BK Connect結構動力學：通過添加兩個新參數，FRF形式、質量和剛度百分比，改進模態參數估計，使其更靈活支持Team Server中的結構幾何圖形、振型和矩陣文件將局部坐標系中定義的模態振型導出到全局笛卡爾坐標系中掃頻監視器顯示步進正弦設置和測量任務中的實際掃頻數用于振型擴展和正交性計算的條件數現在可由用戶定義

表1 材料屬性 表2 缸體模態分析統計結果（單位：Hz)缸體模態試驗1.模態試驗理論模態試驗是同時測量結構的激勵信號與響應信號而得到的頻響函數，也就是通過輸入與輸出，推導結構的特性。

本培訓旨在幫助用戶了解模態試驗與分析的目的，掌握在應對結構共振、受迫振動問題時的工具和手段，熟悉結構建模、測量選點規劃、力錘和激振器安裝、激勵和測試與各種分析方法，以及有限元相關分析工具。本培訓班將采用理論課程和實際動手操作相結合的形式，以手把手的教學、豐富的案例分析來幫助用戶掌握BK Connect模態測試與分析工具的使用。

3.2 試驗結果車身總成模態試驗結果見表 2，試驗典型模態振型，即第一階模態、車身整體一階扭轉模態、車身整體一階彎曲模態如圖 6—圖 8 所示。

模態分析技術是用于對工程結構系統進行動力學分析的現代化方法和手段，可分為解析的和試驗的兩個方面，即：有限元分析和試驗模態分析。本文用ANSYS有限元軟件對葉輪模態進行數值計算，用LMS模態分析系統對葉輪進行模態試驗分析。

因此，模態相關性分析的主要工程應用有： （1）檢驗和確認有限元模型建模的可信度，工程師經常采用模態相關性分析檢查有限元模型的計算結果能否與試驗結果 “對的上”； （2）由于具有量化有限元建模誤差的功能，模態相關性分析也是模型修正、模型修改技術中必不可少的一環。 試驗模態分析具有非常廣泛的實用價值。

3.2 模態試驗器材及試驗模型建立 由于實際模型體積較大，模態試驗操作起來較 為困難，因此本文按 1:15 做了一個縮小的桁架機 器人模型進行現場的模態試驗分析。模態試驗系統 如圖 4 所示，主要由以下三個部分組成：激勵系統、 測量系統、數據采集及處理系統。 激勵系統主要包括激振器系統、沖擊力錘、步 進激勵設備等。

這些模態參數可以由計算或試驗分析取得，這樣一個計算或試驗分析過程稱為模態分析。 模態分析的經典定義為，將線性定常系統振動微分方程組中的物理坐標變換為模態坐標，使方程組解耦，成為一組以模態坐標及模態參數描述的獨立方程，以便求出系統的模態參數。坐標變換的變換矩陣為模態矩陣，其每列為模態振型。

1.3 轉軸彎曲模態分析電機模態頻率是電機機械振動設計中的重要參數，在設計中應避免電機的模態頻率與徑向電磁力的頻率一致或接近發生共振[7-8]，從而引發振動噪聲問題。為此，對壓縮機電機的轉軸模態進行有限元仿真及試驗測試，所得結果如圖7～8所示。

4 試驗模態 采用LMS SCADS 信號采集與分析系統對樣機進行模態試驗。將樣機置于彈性塑料墊上，在樣機中部周向布置36個激振點，采用錘擊法進行測試。為確保測試信號的可靠性，減小測試過程中的敲擊誤差及信號干擾，對同一測試點多次敲擊并對產生的信號取平均。圖4為試驗模態振型圖。

動態特性參量很多，對于線性系統，最常用的為模態參量，包括各階固有頻率、振型、模態質量或模態剛度、模態阻尼比。模態參量可以換算出物理坐標（即幾何坐標）中的力學參量，包括集中質量、剛度和阻尼矩陣。 動態特性參量的簡易測定方法在工程設計中，有時只需知道低階（如一、二階）固有頻率、振型以及阻尼系數，可用簡易方法測定這些參量： 　　① 固有頻率測定。

模態相關性分析通過計算試驗與有限元模態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，從而達到檢查有限元計算結果的優劣。

課程時間： 2022年5月24日 下午14:00-15:00主講人：沈良偉，HBK中國學院執行院長課程內容：本課程作為結構動力學系列網絡課程的第四部分，主要介紹使用模態分析的定義及作用、幾何建模和測量DOF優化、如何通過力錘法、激勵器法進行模態測試，模態參數識別基礎、模態分析結果驗證、試驗模態分析結果與有限元模態分析結果之間的相關性分析等。

目前舵系統動力學特性主要是靠模態試驗驗證，缺少在舵系統設計完成之后即對模型進行動力學建模和分析評估[3]。舵系統涉及多個結構的配合并且有較多間隙，上述對舵系統動力學特性有較大影響；舵系統模態試驗不能考察系統各環節對舵系統整體動態特性的影響，而且工程實際中存在舵系統試驗模態值偏低及一致性較差的問題[4]。

因此，為了準確測得塑料尾門一階整體模態，主機廠采用將塑料尾門搭載至整車上進行模態試驗，這樣試驗結果則更為可靠。由于試驗涉及整車圖片，存在一定保密性，因此，無法展示試驗過程，試驗結果如圖10所示：圖10 一階整體模態試驗結果由圖10可以看出，塑料尾門一階總成模態為27.1Hz，高于目標值≥27Hz，滿足要求。

用戶可在虛擬的試驗臺架或試驗場地中進行子系統或整車的功能仿真并對其設計參數進行優化。Adams Car Studio含有豐富的子系統標準模板以及大量用于建立子系統模板的預定義部件和一些特殊工具。通過模板的共享和組合，快速建立子系統到系統的模型，然后進行各種預定義或自定義的虛擬試驗。Adams/Vibration用于機械系統在頻域的強迫振動分析。