工學(xué)模態(tài)分析ppt課件-資料下載頁
2025-01-05 01:04本頁面
【正文】 了測試信號受噪聲污染的情況，相干函數(shù)值越大，噪聲污染越小。 12| ( ) | | ( ) | | ( ) |H H Hw w w??12| ( ) |01| ( ) |HHww?? 2 12()()HHw?ww（ ） ＝討論： 3 相干函數(shù)更重要的意義在于，它反映了激勵和響應(yīng)兩信號的相干關(guān)系。如果 ?2(w)=1，說明響應(yīng)信號完全由對應(yīng)激勵產(chǎn)生；如果 ?2(w)=0，說明實測響應(yīng)信號與實測激勵信號完全無關(guān)。事實上，相干函數(shù)可以表示任意兩個信號的相關(guān)程度。相干關(guān)系的好壞程度除了與噪聲有關(guān)外，還與信號本身的強弱或信噪比有關(guān)。當(dāng)使用隨機激勵時，即使噪聲水平一定，在共振區(qū)和反共振區(qū)信號的強弱相差懸殊，因而導(dǎo)致相干函數(shù)的值也相差許多。在共振區(qū)，激勵信號弱，響應(yīng)信號強，相當(dāng)于只有激勵信號受到噪聲污染的情形， H1(w)偏小 ,H2(w)較接近 H(w)，導(dǎo)致相干函數(shù)較小。 討論： 在反共振區(qū)，激勵信號強，響應(yīng)信號弱，相當(dāng)于只有響應(yīng)信號受到噪聲污染的情形， H1(w) 接近 H(w)， 但 H2(w)偏大 , 也導(dǎo)致相干函數(shù)小。因此，在共振區(qū)和反共振區(qū)，即使噪聲水平較低，也會導(dǎo)致相干函數(shù)下降較多。 4 大部分信號分析系統(tǒng)只給出一種頻響函數(shù)的估計形式。因此，在測量頻響函數(shù)時，需要同時測得相干函數(shù)。一般認(rèn)為，在非共振區(qū)或非反共振區(qū)， ?2(w)≥， 表明頻響函數(shù)質(zhì)量可靠。前述抑制噪聲的各種方法都會提高頻響函數(shù)的測試質(zhì)量，提高相干函數(shù)值。 討論： 5 本節(jié)所述是針對單點激勵方式討論的。對多點輸入多點輸出方式，可類似討論噪聲的影響。同時，需引入反映兩點激勵相干性的偏相干函數(shù)，反映一點響應(yīng)與所有輸入信號之間相干性的重相干函數(shù)，而反映某點激勵與某點響應(yīng)相干性的相干函數(shù)稱為常相干函數(shù)。 頻響函數(shù)的無偏估計 主要思想：摒棄原來只由激勵和響應(yīng)信號二階功率譜求頻響函數(shù)的方法，改用其他輔助信號求新形式的功率譜，從而得到頻響函數(shù)的無偏估計。 動態(tài)測試后處理綜述 前述對激勵和響應(yīng)的時間歷程到頻響函數(shù)的數(shù)字處理過程進(jìn)行了詳細(xì)討論，本節(jié)對這一過程做一綜述。 模擬抗混濾波 模擬輸入 截斷、 采樣、A/D轉(zhuǎn)換 選帶分析（移頻、數(shù)字低通濾波、采樣率縮減 加窗 FFT 基帶分析 功率譜 平均 頻響函數(shù) 相干函數(shù) 脈沖響應(yīng)函數(shù) IFFT 數(shù)字信號分析系統(tǒng)一般原理框圖 單點激勵方式下頻響函數(shù)測量中需要注意的事項如下： 1 做好預(yù)試驗 正式測試前，宜對試驗結(jié)構(gòu)的特性做一番檢驗，大致包括以下幾項： ①通過不同力度的激勵試驗，檢驗被測結(jié)構(gòu)的線性性質(zhì) ②通過激勵點、響應(yīng)點的互易試驗，檢測被測結(jié)構(gòu)頻響函數(shù)矩陣的對稱性 ③選擇 2～ 4個測點做重復(fù)性試驗，檢驗各模態(tài)數(shù)據(jù)的誤差是否小于 5％～ 10％ ④分散誤差試驗，各測點模態(tài)頻率的分散誤差宜為 ％ ~%，阻尼比的分散誤差宜小于 5％ ~10%。 2 動態(tài)測試中注意事項 ①選擇合適量程 在動態(tài)測試及后處理中，測試、分析儀器宜處于半量程工作狀態(tài)。若量程設(shè)置過大，測試、分析信號的電平明顯低于設(shè)置量程，信噪比將降低；反之，若量程設(shè)置過小，在測試、分析過程中容易產(chǎn)生過載，產(chǎn)生信號削波，導(dǎo)致測量誤差。 ②宜多測一些頻響函數(shù)數(shù)據(jù) 理論上講，識別一組完整模態(tài)參數(shù)，只需測得頻響函數(shù)矩陣的一列或一行元素。不過，為了增加測試的可靠度，宜適當(dāng)?shù)囟嘣黾右恍y量數(shù)據(jù)。原點頻響函數(shù)宜多測 1～ 2個，選擇其中一個比較理想的頻響函數(shù)。 3 檢查頻響函數(shù)的測試質(zhì)量 影響頻響函數(shù)測試質(zhì)量的因素很多，如測量信號中噪聲的影響、激勵點選擇不當(dāng)、結(jié)構(gòu)非線性因素、激振力過大或過小等等。除了用相干函數(shù)判別頻響函數(shù)質(zhì)量外，尚可直接根據(jù)原點和跨點頻響函數(shù)的特征去判別。 原點（驅(qū)動點）頻響函數(shù) Hee(w)和跨點頻響函數(shù) Hef(w) ()()()()()()eeeeeeffXHFXHFwwwwww??(e,f=1,2,…,n) 原點頻響函數(shù)各種曲線具有下述特征 ： (1)在幅頻圖上，每兩個諧振峰之間必有一個反諧振點，該點是相鄰模態(tài)質(zhì)量線和剛度線的交點 (2)在虛頻圖上，所有峰均出現(xiàn)在頻率軸的同一側(cè)，亦即同相位 (3)在相頻圖上，每經(jīng)過一個諧振點相位角滯后 180176。 ，每經(jīng)過一個反諧振點相位角導(dǎo)前 180176。 。 跨點頻響函數(shù)各種曲線具有下述特征 ： (1)在幅頻圖上，若相鄰模態(tài)同相位，在這兩個模態(tài)之間存在一個反共振點，若相鄰模態(tài)反相位，其質(zhì)量線和剛度線不會抵消，在這兩個模態(tài)之間將出現(xiàn)一段平滑曲線 (2)在虛頻圖上，各模態(tài)峰值不在頻率軸的同一側(cè)。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1