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(néng)λ←'≤符合設計(jì)要(yào)求,如(rú)何對(duì)此設計(jì)進行(x® íng)修改?DmCras為(wèi)此指出了(le)路★→±(lù)徑。它是(shì)優化(huà)動力設計(jì)的×π(de)有(yǒu)效工(gōng)具。所謂結構動力修改>β∞有(yǒu)兩個(gè)含義:1、如(rú)果機(jī)器(qì)作(zuò"Ω©₽)了(le)某種設計(jì)上(shàng)的(de)修改,它的γ↔(de)動力學特性将會(huì)有(yǒu)何種變化(huà)?這(zhè)個€±Ω(gè)問(wèn)題被稱為(wèi)SDM的(de)正問(wèn)題。2、ε >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(wèn✘≥∏•)題。與結構動力修改聯系在一(yī)起的(de)還(™πhái)有(yǒu)動力靈敏度分(fēn)析和(hé)強迫響應估計(j•→↑↑ì)。
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)的(de)願望。結構動☆£<力修改的(de)正問(wèn)題和(hé↔α)反問(wèn)題,如(rú)果封閉在有(yǒ☆γu)限元計(jì)算(suàn)模型內(nèi)解決, 其正問(wè≥↕n)題是(shì)很(hěn)方便的(de),隻要(yào× λ≤)改變單元類型、劃分(fēn)和(hé)材料特性等參數(sh✘≈≠≠ù)重新計(jì)算(suàn)一(yī)次就(jiù)可(÷₽<kě)以,現(xiàn)在已大(dà)量應用(yòng)于計(j₩✘®ì)算(suàn)機(jī)輔助設計(jì)。其反問(wèn)題就(j•≠₽iù)是(shì)特征值的(de)反問(wèn)題,由×¶γ₽于物(wù)理(lǐ)性質上(shàng)的(de)特點及數(shù)學<$工(gōng)具的(de)難度較大(dà),目₽≈前在理(lǐ)論上(shàng)還(hái)↓ ¶不(bù)完善。由于材料特性、構件(jiàn)結合面及非線性等≤α®γ因素,根據計(jì)算(suàn)的(de)¥ λ&各種方案得(de)到(dào)的(de)動力特性變化™§(huà)規律必須經過試驗驗證。通(tōng)常所指的(γ'γde)SDM 是(shì)指在試驗模态分(fēn₹β)析基礎上(shàng)的(de),即根據已完成的(de)♥₩♥模态試驗建立的(de)動力學模型,預測結構進行(♦$xíng)某種修改後動力特性應有(yǒu)的(de)變化(huà)(正問 δ"(wèn)題)或為(wèi)了(le)得&>(de)到(dào)改進的(de)動力特性$Ω應對(duì)結構作(zuò)何種允許的£↕(de)修改(反問(wèn)題)。
鑒于測試技(jì)術(shù)的(de)困難,目前試驗模态的(de)建模±£仍然是(shì)很(hěn)粗糙的(de)。對(duì)SDM ♥↓的(de)實用(yòng)性有(yǒu)一(yī)個₩₹(gè)認識過程。原理(lǐ)上(shàng)是(shì)否适用(yòng)小&&≥(xiǎo)修改?質量或剛度修改量如(rú)何向各個(gè)自(zì)由度分βλβ(fēn)解?對(duì)于極坐(zuò)标及™₽球坐(zuò)标系進行(xíng)的(de)模态試驗如(rú)何↕<用(yòng)于建立在直角坐(zuò)标✔✘系的(de)質量、剛度修改的(de)動力修改公式?此外(w'ε₩↔ài),修改結果的(de)可(kě)信度多(↔®≠duō)少(shǎo)?如(rú)何檢驗?上(shàγδ±♦ng)述諸多(duō)問(wèn)題根據已發表的(de)論文(wén)和(h€βé)軟件(jiàn)似乎還(hái)沒有(yǒ♦∑>u)人(rén)敢肯定地(dì)回答(dá)。即使如(rú)此,由于設計(j₹'☆ì)制(zhì)造一(yī)種新型機(jī)器(qì)需要(yào™λ)一(yī)個(gè)很(hěn)長(cháng)周期,利用(♠✘"↓yòng)靈敏度分(fēn)析和(hé)動力♦↓®修改原理(lǐ),在已制(zhì)成的(de)樣機(jī)結構模态分(♠←$fēn)析的(de)基礎上(shàng)與工≥¶≠(gōng)程師(shī)的(de)經驗相£β(xiàng)結合,找出結構動力薄弱環節,使得(de)最小(xiǎ∏ o)的(de)結構修改取得(de)最理(lǐ)想的(de)動力特征,指出γ♠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(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(shàngελε∏)進行(xíng)質量修改。單位質量改變(千克)引起模态頻(pín)率的(de'λγ)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(jiā♠<αγn)進行(xíng)剛度修改,各階模态頻®ε(pín)率的(de)靈敏度。是(shì)單位剛度改變(牛頓/米) 引起模↑♣γ态頻(pín)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)₽<∏ε自(zì)由度而言,靈敏度不(bù)同。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模$≈πβ态階頻(pín)率,按質量修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo)β≈≥,列出最大(dà)的(de)20個(gè)自(zì)由度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pín)率,按剛度≤↔&γ修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),列出最大(®><÷dà)的(de)20對(duì)自(zì)由度。剛度修改允許一(yī)端為(₩©₹σwèi)接地(dì)"G",表示在←某一(yī)自(zì)由度與地(dì)之間(ji→♥§λān)增加一(yī)個(gè)剛度(支撐彈簧)。
結構設計(jì)修改(正問(wèn)題)
在某一(yī)自(zì)由度上(shàng)λφ加減質量或某一(yī)對(duì)自(zì)由度上(s$γ&φhàng)加減剛度引起模态頻(pín)率、阻尼、頻(p&γín)響函數(shù)及振形動畫(huà✔¥↔€)的(de)變化(huà)。一(yī)次修改可(kě)以同時(sh<$í)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πσ↔"作(zuò)某種修改以避開(kāi)共振。修改結果是(shε↓π≤ì)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≤¶ δ定測點、移動敲擊點進行(xíng)N次測量。也(yě)可(kě)以 δ∏§固定激振點,移動測量點進行(xíng)N次測量。利用(yòng)本功能(né₹φ₩ng)可(kě)以獲得(de)任意激勵及任意測量點之間(jiān)↕Ω↓¶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♥ λ★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(s®®hàng)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(deα₹)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ε•↕(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©¶)。



