一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制(z♦↓€hì)造出來(lái)後經過模态試驗其動力特性如(rú)不(bù)能(né≤&®Ωng)符合設計(jì)要(yào)求,如(rú)π何對(duì)此設計(jì)進行(xíng)修改?DmCras為(w×¶→èi)此指出了(le)路(lù)徑。它是(α shì)優化(huà)動力設計(jì)的(de)有(yǒu)效"★σ♠工(gōng)具。所謂結構動力修改有(yǒu)兩個(gè)含義:1、♣©如(rú)果機(jī)器(qì)作(zuλ¥ò)了(le)某種設計(jì)上(shàng)的(∏₽" de)修改,它的(de)動力學特性将會(huì)α₽←€有(yǒu)何種變化(huà)?這(zhè)個("Ωgè)問(wèn)題被稱為(wèi)SDM的""(de)正問(wèn)題。2、如(rú)果要(yào)求結構動力✘↕'₹學參數(shù)作(zuò)某種改變,應該對(duì)設計(jì)作' (zuò)何種修改?這(zhè)是(shì) SDM 的(de)反問(w¶ <èn)題。與結構動力修改聯系在一(yī)起的(de)還(hái)÷&有(yǒu)動力靈敏度分(fēn)析和(hé)強迫響應估計(jì)。
結構動力修改:良好(hǎo)的(de≠α)願望和(hé)工(gōng)程應用(yòng)可(kě)能(né®♠ng)。結構動力修改(SDM)是(shì)設計(jì)師(γ↔©shī)期待多(duō)年(nián)的(de)願望。結構動力修改♥φ≤∞的(de)正問(wèn)題和(hé)反問(wèn)題,如(rú)π₹果封閉在有(yǒu)限元計(jì)算(suàn)模型內(nèi)解決, 其正σσ≈₽問(wèn)題是(shì)很(hěn)方便的(de),隻要(yào)改變∏單元類型、劃分(fēn)和(hé)材料特性等參 £α數(shù)重新計(jì)算(suàn)一(yī)次就(jiù)可™λ(kě)以,現(xiàn)在已大(dà)量♦≈應用(yòng)于計(jì)算(suàn)機★¶↑(jī)輔助設計(jì)。其反問(wèn)題就(jiù)是₹÷(shì)特征值的(de)反問(wèn)題,由于物(wù)理δφ(lǐ)性質上(shàng)的(de)特點及數(±"shù)學工(gōng)具的(de)難度較大(dà),目前在理(lǐ)論上(>'★©shàng)還(hái)不(bù)完善。由于材料特性、構件(§✔₩jiàn)結合面及非線性等因素,根據計(jì)算(suàn)α•♣的(de)各種方案得(de)到(dào)的(de)動力≠← •特性變化(huà)規律必須經過試驗驗證。通(tōng)常所指的 β(de)SDM 是(shì)指在試驗模态分→Ω(fēn)析基礎上(shàng)的(de),即根據已完成↕γ•≥的(de)模态試驗建立的(de)動力學模型,預測結構進行(xíng)某種修改後 ₹動力特性應有(yǒu)的(de)變化(huà)(正問(wèn)←Ω✔題)或為(wèi)了(le)得(de)到(☆π≠∞dào)改進的(de)動力特性應對(duì)結構作(zuò)何種允許的(πγ®<de)修改(反問(wèn)題)。
鑒于測試技(jì)術(shù)的(de)困₽♦÷難,目前試驗模态的(de)建模仍然是(shì)很(hěn)粗↓≥↓♦糙的(de)。對(duì)SDM 的(de)實用(yòng)性有(yǒu)一 ↕(yī)個(gè)認識過程。原理(lǐ)上(shàng)是(shì§€↑)否适用(yòng)小(xiǎo)修改?質量或₹Ω"φ剛度修改量如(rú)何向各個(gè)自(zì)由度分(fēn)解?對(duì₽☆∞)于極坐(zuò)标及球坐(zuò)标系進♥∑行(xíng)的(de)模态試驗如(rú)何用(€>yòng)于建立在直角坐(zuò)标系的(de)質量、剛π度修改的(de)動力修改公式?此外(wài),修改結果的(de∑→)可(kě)信度多(duō)少(shǎo)?§✔如(rú)何檢驗?上(shàng)述諸多(duō)問(wènα )題根據已發表的(de)論文(wén)和(hé)軟件(jiàn)似乎還(há÷♥γi)沒有(yǒu)人(rén)敢肯定地(d"£ì)回答(dá)。即使如(rú)此,由于設計(jì)制 ®≠σ(zhì)造一(yī)種新型機(jī)器(qì)需要(yào)一(yī) >個(gè)很(hěn)長(cháng)周期,利用(yòng)靈敏度分(fēnσδ≈ )析和(hé)動力修改原理(lǐ),在已制(zhì)成的(de)樣機("<jī)結構模态分(fēn)析的(de)基礎上(shàng)與γ₹工(gōng)程師(shī)的(de)經驗相(xiàng)結"α¶>合,找出結構動力薄弱環節,使得(de)最小(xiǎo)的(de)結構α∏修改取得(de)最理(lǐ)想的(de)動力特征,指出∞€一(yī)條修改的(de)大(dà)緻路(¥↓lù)徑,其實用(yòng)意義和(hé)經濟價值是©Ω(shì)顯然的(de)。
DmCras 軟件(jiàn)功能(néng)
頻(pín)率靈敏度分(fēn)析
在某一(yī)選定的(de)自(zì)由度上(shàng)進行&¥✔±(xíng)質量修改。單位質量改變(千克)引起模态頻(pín ♣ )率的(de)變化(huà)程度。不(bù)同階的(de)Ω →>模态對(duì)同1自(zì)由度而言頻(pín)率靈敏度不(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de)自(zì)由度之間(jiān)φ♠♦δ進行(xíng)剛度修改,各階模态頻(pín)₩• ↔率的(de)靈敏度。是(shì)單位剛度改變(牛頓/米) 引起模态頻(píδ≠n)率的(de)變化(huà)程度。不(bΩφ¶φù)同階的(de)模态頻(pín)率,對(duì)<©>同一(yī)對(duì)自(zì)由度而言,靈敏度不(bù)同。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pín)率,按質量♣≠π修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo•φ<&),列出最大(dà)的(de)20個(gè)自(zì)由度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pín)率,按剛™∞♥度修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),列出最大(dà)★β的(de)20對(duì)自(zì)由度。剛度修改允許≤ε δ一(yī)端為(wèi)接地(dì)&q≠★★uot;G",表示在某一(yī)自(zì)由度與地(dì)®☆之間(jiān)增加一(yī)個(gè)剛度(支Ωφ±∏撐彈簧)。
結構設計(jì)修改(正問(wèn)題)™→β
在某一(yī)自(zì)由度上(shàng)加減質量或某一(yī₽&§)對(duì)自(zì)由度上(shàng)β×α加減剛度引起模态頻(pín)率、阻尼、頻(pín)響函數(sh✔αù)及振形動畫(huà)的(de)變化(huà)。一(®✔yī)次修改可(kě)以同時(shí)進行(xíng) ¥ 多(duō)達1000個(gè)修改條件(jiàn)。
共振頻(pín)率修改(反問(wèn)題)
希望某一(yī)階模态頻(pín)率作(zuò)某種修δβ改以避開(kāi)共振。修改結果是(shì)在指定自(zì)由度上(s'™hàng)應修改的(de)質量或指定的(de)對(duì)自(zì)≈✘由度之間(jiān)應增加或減小(xiǎo)的(de)剛度的(β de)值。
頻(pín)響函數(shù)仿真
模态測量一(yī)般隻對(duì)固定測點、移∞✔動敲擊點進行(xíng)N次測量。也(yě)可(kě)以固定激振點,移動測量₹γ 點進行(xíng)N次測量。利用(yòng)本功能(néng™↑ε)可(kě)以獲得(de)任意激勵及任意測量點之間(jiān)的(↓♦↓ de)仿真頻(pín)響函數(shù)N×N個(gè)。包括∏♣動力修改前和(hé)修改後。
強迫響應仿真
· 正弦激勵可(kě)以獲得(de)任意激 α勵任意輸出點在頻(pín)響範圍內(nèi)掃頻(pín)過程波形變化(huà ≈β)情況。
· 脈沖激勵可(kě)以獲得(de)在任意激π ™勵自(zì)由度上(shàng)施加單位脈沖力在任意ε£♣Ω測量點上(shàng)的(de)振動脈沖響應 ' ®。
進行(xíng)結構動力修改的(de)必要(yào)條件(jiàn)♥☆&
· 必須進行(xíng)良好(hǎo)的(d'≤≠e)模态分(fēn)析,自(zì)由度劃分(fēn)不(bù★™"δ)能(néng)過于稀少(shǎo)。
· 除了(le)傳感器(qì)必須進行(÷'xíng)标定,還(hái)要(yào)進行(π←xíng)系統标定。
· 模态振形矩陣必須用(yòng)單位質量歸一(yī)。



