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(Ωσnéng)符合設計(jì)要(yào)求,如(rú)何對(du₽™₹ì)此設計(jì)進行(xíng)修改?DmCras為("★πwèi)此指出了(le)路(lù)徑。它是(shì)優化(huà)動ε™力設計(jì)的(de)有(yǒu)效工(gōng)具。所謂結構動力修改≈→α有(yǒu)兩個(gè)含義:1、如(r↔∏☆ú)果機(jī)器(qì)作(zuò)了(le)某種設計(jì)上(sh ♦≥®àng)的(de)修改,它的(de)動力學特性将會(huì)有(y"€ǒu)何種變化(huà)?這(zhè)個(gè)問(wèn)題被稱為(wΩ×±★èi)SDM的(de)正問(wèn)題。2、如(rú)果要(yà₩✔o)求結構動力學參數(shù)作(zuò)某種改變,應該"σ ÷對(duì)設計(jì)作(zuò)何種≈φ修改?這(zhè)是(shì) SDM 的(de)♦≈€∏反問(wèn)題。與結構動力修改聯系在一(yī)≥π™起的(de)還(hái)有(yǒu)動力靈敏度分(fēn×$)析和(hé)強迫響應估計(jì)。
結構動力修改:良好(hǎo)的(de)願望和(hé)工(gō πng)程應用(yòng)可(kě)能(néng)。結構動β力修改(SDM)是(shì)設計(jì)師(shī)期待多δ₹ε"(duō)年(nián)的(de)願望。結φ <構動力修改的(de)正問(wèn)題和(hé)反問(wèn)題,如(rú)果¥™φ↔封閉在有(yǒu)限元計(jì)算(suàn)模型內(nèi)解決, 其正問(←γ>←wèn)題是(shì)很(hěn)方便的(de),隻要(yào)•Ω♥改變單元類型、劃分(fēn)和(hé)材料特性等參數(shù)重新計(jì)±&→算(suàn)一(yī)次就(jiù)可σφφ(kě)以,現(xiàn)在已大(dà)量應用(yòng)→∑'₽于計(jì)算(suàn)機(jī)輔助設計(jì)。☆其反問(wèn)題就(jiù)是(shì)特征值的(d₽←e)反問(wèn)題,由于物(wù)理(lǐ)性質上(shàng)₽€§✔的(de)特點及數(shù)學工(gōng)具的(de)難度較©∑大(dà),目前在理(lǐ)論上(shàng<$≥€)還(hái)不(bù)完善。由于材料特性、構件(jiàn)結合面及φ¶非線性等因素,根據計(jì)算(suàn)的(d™÷≥ e)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(de)SDM ♣ →是(shì)指在試驗模态分(fēn)析基₹"礎上(shàng)的(de),即根據已完成的(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Ω♠λ♠動力特性應有(yǒu)的(de)變化(huà)(正問(wèn)題)或為→>♥(wèi)了(le)得(de)到(dào)改進的(de)動力特↑₹ β性應對(duì)結構作(zuò)何種允許的(de)修改(反問(w✘★èn)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(gεè)認識過程。原理(lǐ)上(shàng±↓)是(shì)否适用(yòng)小(xiǎo)修改 ←↓∏?質量或剛度修改量如(rú)何向各個(gè∞δ↔×)自(zì)由度分(fēn)解?對(duì)于極&₩¥坐(zuò)标及球坐(zuò)标系進行(xíng)的(deε★∞)模态試驗如(rú)何用(yòng)于建立在₹♥¶β直角坐(zuò)标系的(de)質量、剛度修改的(d→σ"e)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(sh•↕àng)述諸多(duō)問(wèn)題根據σ±$已發表的(de)論文(wén)和(hé)軟件(j₽∞∑↔iàn)似乎還(hái)沒有(yǒu)人(rén)敢肯定地(dì)回答↓≤ ↔(dá)。即使如(rú)此,由于設計(jì)制(zhì)∑∑造一(yī)種新型機(jī)器(qì)需要(→¶ yào)一(yī)個(gè)很(hěn)長(cháng)周>¶✔γ期,利用(yòng)靈敏度分(fēn)析和(hé)動力修改原理(lǐ>∞≥),在已制(zhì)成的(de)樣機(jī)結構模态分(fēn)析的(de₽∑")基礎上(shàng)與工(gōng)程師(shī)的(de)經驗$→相(xiàng)結合,找出結構動力薄弱環節,使得(de)最小(xiǎo)的('→de)結構修改取得(de)最理(lǐ)想的(de)←™♠♥動力特征,指出一(yī)條修改的(de)大(d™λà)緻路(lù)徑,其實用(yòng)意義和(₩α☆hé)經濟價值是(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)β÷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)模态對(duì)同1自(zì>™β)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(ji ↓ān)進行(xíng)剛度修改,各階模态頻(pín)率的(de)靈敏度。是(sγhì)單位剛度改變(牛頓/米) 引起模态頻(pín)₩≈αΩ率的(de)變化(huà)程度。不(bù)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,按質量修改✘✘的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),列出★$✔最大(dà)的(de)20個(gè)自(zì)由度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模λ₽γ 态階頻(pín)率,按剛度修改的(de)靈敏度大(dà)小(x ∏∑<iǎo),列出最大(dà)的(de)20對(duì)自(zì)由度。剛度修改↔∏允許一(yī)端為(wèi)接地(dì)&quo↑φt;G",表示在某一(yī)自(zì→σε)由度與地(dì)之間(jiān)增加一(yī)個(gè)剛度(支撐彈簧)₩∏λ。
結構設計(jì)修改(正問(wèn)題)
在某一(yī)自(zì)由度上(shàng)加減質量或某一(β∞£×yī)對(duì)自(zì)由度上(shàng)加減剛度引起Ωβ<模态頻(pín)率、阻尼、頻(pín)響φ α 函數(shù)及振形動畫(huà)的(de)變化(huà)。一φ↔(yī)次修改可(kě)以同時(shí)↕♣進行(xíng)多(duō)達1000個(gè)修改條件(jià★• ×n)。
共振頻(pín)率修改(反問(wèn)題)
希望某一(yī)階模态頻(pín)率作(zuò)某種÷™修改以避開(kāi)共振。修改結果是(shì)在≤¶♥×指定自(zì)由度上(shàng)應修改的(de)質量或&☆↕指定的(de)對(duì)自(zì)由度之間(jiān)應增加或<≠減小(xiǎo)的(de)剛度的(de)值。
頻(pín)響函數(shù)仿真
模态測量一(yī)般隻對(duì)固定測點、移動敲擊點進行(< xíng)N次測量。也(yě)可(kě)以固定激振點,↕∏↕≠移動測量點進行(xíng)N次測量。利用(yòng)本功能(n€×¶éng)可(kě)以獲得(de)任意激勵及任意測€≤量點之間(jiān)的(de)仿真頻(pín)響函數> (shù)N×N個(gè)。包括動力修改前和(hé)修改後。
強迫響應仿真
· 正弦激勵可(kě)以獲得(de)任意激勵任意輸出點在頻(p&ín)響範圍內(nèi)掃頻(pín)過程波形變$"πφ化(huà)情況。
· 脈沖激勵可(kě)以獲得(de)在任意激勵自(zì)由度上(sh♠φ∏àng)施加單位脈沖力在任意測量點上(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(hǎ≠≥₩'o)的(de)模态分(fēn)析,自(zì)由度劃分(fēn)不(✘★∞♦bù)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(xíng)系統标定。
· 模态振形矩陣必須用(yòng)單位質量歸 ↑一(yī)。



