一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制(zhì)造出來(lái)後經•≤過模态試驗其動力特性如(rú)不(bù)能(n•☆éng)符合設計(jì)要(yào)求,如(rú)何對(duì)$此設計(jì)進行(xíng)修改?DmCras為(wèi)此指$×→出了(le)路(lù)徑。它是(shì)優化(h♣≥uà)動力設計(jì)的(de)有(yǒu)效工(g♠∞ōng)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(zuò)了(l₽∏e)某種設計(jì)上(shàng)的(de∑<✘∑)修改,它的(de)動力學特性将會(huì¥π®)有(yǒu)何種變化(huà)?這(zhè←φ)個(gè)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(©λzhè)是(shì) SDM 的(de)反問(wèn)題。與結構動力修改聯≠↑δ₽系在一(yī)起的(de)還(hái)有(yǒu)動力靈敏度分(fē♠®•n)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(gōng)程應用(yòng)可☆≈¥(kě)能(néng)。結構動力修改(SDM)是(shì)設計(jì)↔× €師(shī)期待多(duō)年(nián'β€)的(de)願望。結構動力修改的(de)正問(wèn)∑♣©題和(hé)反問(wèn)題,如(rú)果封閉在有(yǒu↑♥)限元計(jì)算(suàn)模型內(nèi¥β)解決, 其正問(wèn)題是(shì)很(hěn)方便的(de),隻要(♣∞yào)改變單元類型、劃分(fēn)和(hé)材料特性等參數(shù)重新≥Ω計(jì)算(suàn)一(yī)次就(jiù)可(k↕π'ě)以,現(xiàn)在已大(dà)量應用(yòng)于計(jì)算(suàn€♠γ)機(jī)輔助設計(jì)。其反問(wènΩ<α)題就(jiù)是(shì)特征值的(de)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)結合面及非線性等因素,根據計(jì)算(suàn)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✔←•(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≠♣÷種修改後動力特性應有(yǒu)的(de)變化(hu↑₹à)(正問(wèn)題)或為(wèi)了(le)得(π₩de)到(dào)改進的(de)動力特性應對(duì)結構→♦作(zuò)何種允許的(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σ✔' (xiǎo)修改?質量或剛度修改量如(rú)何向各個(®Ω✔gè)自(zì)由度分(fēn)解?對(duì)于極坐(z¶×uò)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、剛度修改的(de)動力修改公式?此外(wài),& π↑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(wèn"₹↑)題根據已發表的(de)論文(wén)和(hé)軟件(jiàn)似乎還(háε©←↔i)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ε÷型機(jī)器(qì)需要(yào)一(yī)個(gè)σ←←很(hěn)長(cháng)周期,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(j♠≈ī)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(dà)緻路(lù)徑,其實用(yòng)意®λ÷義和(hé)經濟價值是(shì)顯然的(de)。
DmCras 軟件(jiàn)功能(néngπαΩ)
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(Ω✘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)模态對(duì)同1自 ₹λ↑(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 <φβ度之間(jiān)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)φ♠ 引起模态頻(pín)率的(de)變化(huà)程度。不 <(bù)同階的(de)模态頻(pín)率,對♦δ(duì)同一(yī)對(duì)自(zìα☆₽↔)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☆÷σλ改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),列出最大(dà)的(de)2¶♣₩0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 ♥Ω改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),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)"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(支撐彈簧)。
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×↕(yī)對(duì)自(zì)由度上(shàng)加減剛度引起模态頻(pí䣕n)率、阻尼、頻(pín)響函數(shù)及振♣Ω™Ω形動畫(huà)的(de)變化(huà)。一(≈π £yī)次修改可(kě)以同時(shí)進行(xíng)多(duō)達1 ✔♥000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)某種修改>"₹以避開(kāi)共振。修改結果是(shì)在指定"β±自(zì)由度上(shàng)應修改的(de)質量或指定的(de)對(γΩ★γduì)自(zì)由度之間(jiān)應增加或減小(Ω >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®λ€擊點進行(xíng)N次測量。也(yě)可(kě)以固定£±ε↓激振點,移動測量點進行(xíng)N次測量。利用(yòng)本★≠★¥功能(néng)可(kě)以獲得(de)任'&意激勵及任意測量點之間(jiān)的(de)仿真♠π÷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(±pín)響範圍內(nèi)掃頻(pín)過程波±₽≥形變化(huà)情況。
· 脈沖激勵可(kě)以獲得(de)在任✔₽意激勵自(zì)由度上(shàng)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(jΩ≤λiàn)
· 必須進行(xíng)良好(hǎo)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(γ↑xíng)标定,還(hái)要(yào)進行(xíng)系統标↕γ≈∏定。
· 模态振形矩陣必須用(yòng)單位質量歸一(yī ∏)。



