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2.1模態分析基本理論

模態分析理論是一門融振動理論、信號分析、數據處理、數理統計及自動控制理論于一體的綜合，并結合自身內容的發展，形成的一套獨特的理論。模態分析實質上是一種坐標變換^{[22][23]t24][25]}。其目的在于把原物理坐標系統中描述的相應向量轉換到“模態坐標系統”中來描述。在物理坐標系統中，彈性力和阻尼力往往和兩座標的相對位移與相對速度有關，即對應的矩陣為非對角陣，對于有成千上萬自由度的系統，解非對角陣（或耦合方程）既費時又會產生很大誤差。向量并不一定正交，而模態坐標中的正交向量能更好地反映結構特性。模態試驗就是通過對結構或部件的試驗數據的處理和分析尋求其“模態參數”的。主要應用有：

1、用于振動測量和結構動力學分析，可測得比較精確的固有頻率、模態振型、模態阻尼、模態質量和模態剛度。

2、可用模態試驗結果去指導有限元理論模型的修正，使理論模型更趨完善和合理。

3、用模態試驗建立一個子結構的數學模型然后再將其組合到完整的結構中去這通常稱為“子結構方法”。

4、用來進行結構動力學修改靈敏度分析和反問題的計算。

5、用來進行響應計算和載荷識別。由于理論模型計算很難得到模態阻尼，因而進行響應計算結果往往不理想。利用模態試驗結果進行響應計算則無此弊端。

模態分析的首要任務是要求出系統各階模態參數，譬如系統的固有頻率和振型、模態質量、模態剛度、模態阻尼等。盡管實際選取的模態階數不是很多，但是在處理大型復雜結構時，真正要從理論上比較精確地計算這些模態參數也是極其困難的。一般地，結構的動態特性主要由少數前幾階模態決定，所以試驗模態分析時只需要識別其前幾階模態。

單自由度系統是最基本的振動系統，雖然實際結構均為多自由度系統，但對單自由度系統的分析能掲示振動系統的很多基本特性。從單自由度系統出發分析系統的頻響函數，將便于分析和理解其基本特性。多自由度線性系統常常可以看成為許多單自由度系統的線性疊加。

本文采摘自“VMC1060型立式加工中心試驗模態分析”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由伯特利數控整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！

標簽： 1060加工中心加工中心立式加工中心

分類：加工中心

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