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模態(tài)分析基本理論
閱讀：88 發(fā)布時間：2020-8-112.1模態(tài)分析基本理論
模態(tài)分析理論是一門融振動理論、信號分析、數(shù)據(jù)處理、數(shù)理統(tǒng)計及自動控 制理論于一體的綜合，并結(jié)合自身內(nèi)容的發(fā)展，形成的一套*的理論。模態(tài)分 析實質(zhì)上是一種坐標(biāo)變換[22][23]t24][25]。其目的在于把原物理坐標(biāo)系統(tǒng)中描述的相應(yīng) 向量轉(zhuǎn)換到“模態(tài)坐標(biāo)系統(tǒng)”中來描述。在物理坐標(biāo)系統(tǒng)中，彈性力和阻尼力往 往和兩座標(biāo)的相對位移與相對速度有關(guān)，即對應(yīng)的矩陣為非對角陣，對于有成千 上萬自由度的系統(tǒng)，解非對角陣（或耦合方程）既費時又會產(chǎn)生很大誤差。向量 并不一定正交，而模態(tài)坐標(biāo)中的正交向量能更好地反映結(jié)構(gòu)特性。模態(tài)試驗就是 通過對結(jié)構(gòu)或部件的試驗數(shù)據(jù)的處理和分析尋求其“模態(tài)參數(shù)”的。主要應(yīng)用有：
1、 用于振動測量和結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析，可測得比較精確的固有頻率、模態(tài)振型、 模態(tài)阻尼、模態(tài)質(zhì)量和模態(tài)剛度。
2、 可用模態(tài)試驗結(jié)果去指導(dǎo)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(tài)試驗建立一個子結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型然后再將其組合到完整的結(jié)構(gòu)中去 這通常稱為“子結(jié)構(gòu)方法”。
4、 用來進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力學(xué)修改靈敏度分析和反問題的計算。
5、 用來進(jìn)行響應(yīng)計算和載荷識別。由于理論模型計算很難得到模態(tài)阻尼，因 而進(jìn)行響應(yīng)計算結(jié)果往往不理想。利用模態(tài)試驗結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)計算則無此弊端。
模態(tài)分析的首要任務(wù)是要求出系統(tǒng)各階模態(tài)參數(shù)，譬如系統(tǒng)的固有頻率和振 型、模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)剛度、模態(tài)阻尼等。盡管實際選取的模態(tài)階數(shù)不是很多，但 是在處理大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)時，真正要從理論上比較精確地計算這些模態(tài)參數(shù)也是極 其困難的。一般地，結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性主要由少數(shù)前幾階模態(tài)決定，所以試驗?zāi)B(tài) 分析時只需要識別其前幾階模態(tài)。
單自由度系統(tǒng)是基本的振動系統(tǒng)，雖然實際結(jié)構(gòu)均為多自由度系統(tǒng)，但對 單自由度系統(tǒng)的分析能掲示振動系統(tǒng)的很多基本特性。從單自由度系統(tǒng)出發(fā)分析 系統(tǒng)的頻響函數(shù)，將便于分析和理解其基本特性。多自由度線性系統(tǒng)常常可以看 成為許多單自由度系統(tǒng)的線性疊加。
本文采摘自“VMC1060型立式加工中心試驗?zāi)B(tài)分析”，因為編輯困難導(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！