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关于模态试验的一些问题解答

吕老师

1年前浏览2281

模态试验是一种用于研究结构振动特性的实验方法。下面是对一些关于模态试验的问题的解答：

如何选择最佳的悬挂点？

在进行模态试验时，最佳的悬挂点应该选择在振幅较小的位置，通常是某阶振型的节点。

如何选择最佳的激励点？

最佳的激励点的选择取决于待测试的振型。如果是单阶振动，则应选择振幅最大的点作为激励点。如果是多阶振动，则应选择振幅在某一值以上的点作为激励点。对于那些需要较大能量才能激励的结构，可以考虑选择多个激励点。

如何选择最佳的测试点？

在模态试验中，测试点的选择应该能够获得高信噪比的信息。因此，测试点不应该靠近模态节点。最佳的测试点位置应该具有较大的平均驱动自由度位移（ADDOF）值，通常可以使用有效独立性（EI）法确定最佳测试点。需要足够多的点避免空间的混叠（观察越高阶的模态，需要越多的点）

模态参数有哪些？

模态参数包括模态频率、模态质量、模态向量、模态刚度和模态阻尼等。

什么是主模态、主空间和主坐标？

无阻尼系统的各阶模态被称为主模态，各阶模态向量所构成的空间被称为主空间，而相应的模态坐标则被称为主坐标。

什么是模态截断？

模态截断是指在实际应用中，不需要获得全部模态信息，而只关注于前几个或几十个模态。因为对于低频响应而言，高阶模态的贡献较小。通过截断模态，可以减小频响函数的阶数，从而减少工作量。

什么是实模态和复模态？

根据模态参数（主要是模态频率和模态向量）是实数还是复数，模态可以分为实模态和复模态。对于无阻尼或比例阻尼振动系统，各点的振动相位差为零或180度，模态系数为实数，这种情况下为实模态。对于非比例阻尼振动系统，各点的振动相位差不一定为零或180度，因此模态系数为复数，形成复模态。

什么是阶次？

一个弹性体在特定约束条件下，会以某些方式振动。每一种振动方式都有对应的固有频率，即模态频率。模态分析的目的就是通过有限元方法在一定范围内找出这些振动方式及其频率。将这些振动方式按照频率大小排列，最小的称为1阶，第二小的称为2阶，以此类推。当外界激励的频率恰好与某个振动方式的固有频率相等时，会发生共振。