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2.3.2分析分量法

由于試驗(yàn)條件的關(guān)系，本文采用頻域識別的方法對機(jī)床的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行識別，下面簡單介紹在頻域中的一些模態(tài)參數(shù)識別方法。

分量分析法就是將頻響函數(shù)分成實(shí)部和虛部分量進(jìn)行分析，式(2-15)是基本公式，它是一種圖解法，即從曲線上直接找出有關(guān)參數(shù)。

由式(2-14)可知，在某一頻率下的傳遞函數(shù)為各階模態(tài)傳遞函數(shù)的疊加。當(dāng) 激振頻率w趨近于第r階模態(tài)的自然頻率時(shí)，則該階模態(tài)在傳遞函數(shù)中起主導(dǎo)作用，稱為主導(dǎo)模態(tài)，在主導(dǎo)模態(tài)附近其它模態(tài)的影響比較小，特別是當(dāng)模態(tài)密度不是很大時(shí)，即各階模態(tài)相距較遠(yuǎn)時(shí)，其它模態(tài)的傳遞函數(shù)數(shù)值很小，且曲線比較平坦，幾乎不隨頻率而變化，因此其余模態(tài)的影響可用•復(fù)常數(shù)H_c■來表示，當(dāng) 〇)在以的鄰域內(nèi)時(shí)，（2-15)式可寫成

分量分析法在系統(tǒng)模態(tài)密度不高時(shí)，具有足夠的精度，但是由于它僅利用了頻響函數(shù)曲線峰值點(diǎn)的信息來確定模態(tài)參數(shù)，當(dāng)峰值點(diǎn)有誤差時(shí)，識別精度將會

受到影響[38]。

2.3.3導(dǎo)納圓分析法

這是一種比較經(jīng)典的方法。許多動(dòng)態(tài)信號分析儀在頻響函數(shù)測量后都能顯示Nyquist圖，也就是導(dǎo)納圓圖，所以它也是比較直觀的方法。對單自由度系統(tǒng)或模態(tài)耦合不很緊密的自由度系統(tǒng)，這種方法能取得比較滿意的結(jié)果。

對具有結(jié)構(gòu)阻尼的單自由度系統(tǒng)，其位移導(dǎo)納在復(fù)平面上構(gòu)成一個(gè)圓。對粘性阻尼單自由度系統(tǒng)，若阻尼系數(shù)較小，其頻響函數(shù)矢量端軌跡亦近似為圓。在實(shí)際工程應(yīng)用中，大多數(shù)結(jié)構(gòu)都是多自由度系統(tǒng)，為此可在某階模態(tài)頻響函數(shù)共振峰值附近選項(xiàng)取6-10個(gè)頻率點(diǎn)，即所謂截取某階模態(tài)為單模態(tài)系統(tǒng)，從而應(yīng)用導(dǎo)納圓理論。

即使對于單自由度系統(tǒng)，由于模態(tài)測試等方面不可避免的誤差，頻響函數(shù)矢端軌跡不一定都落在理論圓上。為此必須找出一個(gè)理論圓，使此圓上各相應(yīng)點(diǎn)的數(shù)值與實(shí)測值之間的誤差最小，即采取所謂曲線擬合法。
這里的討論只涉及到單一模態(tài)，實(shí)際上多自由度系統(tǒng)的導(dǎo)納圓由于各模態(tài)間的疊加，會在多平面上產(chǎn)生平移或旋轉(zhuǎn)，且由于存在多個(gè)模態(tài)，同一測點(diǎn)上的頻響函數(shù)會形成多個(gè)導(dǎo)納圓，它們不一定是完整的圓，而是幾個(gè)弧段，各階模態(tài)對應(yīng)有一個(gè)弧段，因此可根據(jù)第一個(gè)弧段擬合一個(gè)圓，然后根據(jù)各擬合圓，按單模態(tài)的情況分別識別對應(yīng)的模態(tài)參數(shù)。

上面討論的是結(jié)構(gòu)阻尼的情況，對于粘性阻尼，系統(tǒng)的頻響函數(shù)在復(fù)平面上緩出Nyquist圖則不是一個(gè)圓，但在小阻尼或固有頻率附近，其Nyquist圖仍接近于一個(gè)圓，因此對其各階固有頻率附近的頻響函數(shù)測量值，仍可按上述方法進(jìn)行參數(shù)識別。

導(dǎo)納圓識別方法不僅利用頻響函數(shù)峰值點(diǎn)的信息，而且利用固有頻率附近很多點(diǎn)的信息，即使沒有峰值信息，仍然可以求出固有頻率。這樣可避免峰值信息誤差所造成的影響。但是該方法在模態(tài)密集時(shí)誤差較大，因?yàn)閷?dǎo)納圓法仍然是建立在主導(dǎo)模態(tài)基礎(chǔ)上的。

本文采摘自“VMC1060型立式加工中心試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！

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