一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制(zhì)造出$≈≈α來(lái)後經過模态試驗其動力特性如(r✘∞ ú)不(bù)能(néng)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λ♠≈(le)路(lù)徑。它是(shì)優化(huà)動←♣力設計(jì)的(de)有(yǒu)效工(gōn↔↕g)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(le)某種設計(jì)上(shλ&∑àng)的(de)修改,它的(de)動力學特性将會(huì)有(yǒu)何≤®種變化(huà)?這(zhè)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(z" & hè)是(shì) SDM 的(de)反問(wèn)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)♠ πα強迫響應估計(jì)。
結構動力修改:良好(hǎo)的(de)願望和(hé)工(gōng☆↕γ)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)≤λ年(nián)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&↕φ≤)算(suàn)模型內(nèi)解決, 其正問(wèn)題↔"γ≥是(shì)很(hěn)方便的(de),隻要(yàoγλ>€)改變單元類型、劃分(fēn)和(hé)材料特性等參數(shù)重新計(j∞♠ì)算(suàn)一(yī)次就(jiù)可(kě)以,現(xiàn)在φ₩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(♥α>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₹Ω≈)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→φ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(hu∑ à)規律必須經過試驗驗證。通(tōng)常所指的(de)SDM 是(s&±hì)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σ♦♣β(yǒu)的(de)變化(huà)(正問(wèn)題)或為(wèi' ÷←)了(le)得(de)到(dào)改進的(de)動力特性應對(duì)結構σ↓φ作(zuò)何種允許的(de)修改(反問(wγ→γèn)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(hěnπ™α)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(shànσ♥g)是(shì)否适用(yòng)小(xiǎo)修改?質量β>γ§或剛度修改量如(rú)何向各個(gè)自(π↔∏♣zì)由度分(fēn)解?對(duì)于極坐(zuò)标及球坐(zuò 'ε¥)标系進行(xíng)的(de)模态試驗如(rú)何用(>λδyòng)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),修改結果的(de)可(k★'↕ě)信度多(duō)少(shǎo)?如(rú)何檢驗?上(shàng)述諸多(Ω✘≈±duō)問(wèn)題根據已發表的(de)論文(wén)和(×®←¶hé)軟件(jiàn)似乎還(hái)沒有(yǒu)人(rén)敢肯×ε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ε<✔(gè)很(hěn)長(cháng)周期,利用(yòng)靈敏度分(fēn)析βγ和(hé)動力修改原理(lǐ),在已制(zhì)成的(de)樣機(jī)結構模β•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≥π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(yònπ§g)意義和(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)質量修改。單位質量改變(千克)引起模态頻(pín)$Ω♦↔率的(de)變化(huà)程度。不(bù)同階的(de)模态對(duì)Ω↕同1自(zì)由度而言頻(pín)率靈敏度不€♣§(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de)自( ∑§ zì)由度之間(jiān)進行(xíng)剛度修改,各階模态頻(p←$φ$ín)率的(de)靈敏度。是(shì)單位剛度改變(牛頓/米<©™) 引起模态頻(pín)率的(de)變化φ÷(huà)程度。不(bù)同階的(de)模态頻(pín)率♣ε•,對(duì)同一(yī)對(duì)自(zì)由♦₽度而言,靈敏度不(bù)同。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pínΩ÷)率,按質量修改的(de)靈敏度大(dà)小✔₹∑(xiǎo),列出最大(dà)的(de)20個(gè)自(zì)₩£由度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)®模态階頻(pín)率,按剛度修改的(de$γ)靈敏度大(dà)小(xiǎo),列出最大(dà)δ↓π的(de)20對(duì)自(zì)由度。剛度修改允許一(yī)端為(wèi)≠φ•&接地(dì)"G",表示在某一(y↕®ī)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(duαΩ ✘ì)自(zì)由度上(shàng)加減剛度引起模态頻(pín)率、阻尼、頻(p♦δín)響函數(shù)及振形動畫(huà)的(de)變化(huà)。一α≈""(yī)次修改可(kě)以同時(shí)進行(xíng)¶• 多(duō)達1000個(gè)修改條件(jiàn)。σ↑♦
共振頻(pín)率修改(反問(wèn)題)
希望某一(yī)階模态頻(pín)率作(zu↔"ò)某種修改以避開(kāi)共振。修改結果↔↔$是(shì)在指定自(zì)由度上(shànδ←g)應修改的(de)質量或指定的(de)對(duì)自(zì)由度之間(j&→iān)應增加或減小(xiǎo)的(de)剛度的(de)值₩₹α 。
頻(pín)響函數(shù)仿真
模态測量一(yī)般隻對(duì)固Ω↑定測點、移動敲擊點進行(xíng)N次測量。也(yě ≠β)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(néngφδ)可(kě)以獲得(de)任意激勵及任意測量點之間(jiān)的(de)仿真頻Ω∑(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∞φ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(jiàn)
· 必須進行(xíng)良好(hǎo)的♠β(de)模态分(fēn)析,自(zì)由度劃分(fē₹∏±n)不(bù)能(néng)過于稀少(shǎo✔↔)。
· 除了(le)傳感器(qì)必須進行πλ(xíng)标定,還(hái)要(yào)進行(xíng)系統标定。ו
· 模态振形矩陣必須用(yòng)單©→÷位質量歸一(yī)。



