一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制× ₽≈(zhì)造出來(lái)後經過模态試驗其∞↔ε動力特性如(rú)不(bù)能(néng)符合設計(jì)要(yà©↓o)求，如(rú)何對(duì)此設計(jì)進行(xíαλ'ng)修改？DmCras為(wèi)此指出了(le)路(lù)→α↑徑。它是(shì)優化(huà)動力設計(jì)的(d★αε&e)有(yǒu)效工(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(zuò ₹•φ)了(le)某種設計(jì)上(shàng)的©♠(de)修改，它的(de)動力學特性将會(huì)有(yǒu)何種變化γσ(huà)？這(zhè)個(gè)問(wèn)題被稱為(wèi)SD÷∞¥σM的(de)正問(wèn)題。2、如(rú)果要(yào)求™€≠φ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(≠♣∑αde)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(fēnγ♥♣)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(n←✘éng)。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(w→αλèn)題和(hé)反問(wèn)題，如(rú)果封閉§δ¶σ在有(yǒu)限元計(jì)算(suàn)模型內(nè ↕i)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)重新計(jì£↕π)算(suàn)一(yī)次就(jiù)'λ可(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)π★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(ji★₽àn)結合面及非線性等因素，根據計(jì)算(suàn)的™ φ(de)各種方案得(de)到(dào)的(de)動力特性&γ↕¥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(shà׶↕ng)的(de)，即根據已完成的(de)模态試驗建立的(de)¶β¶動力學模型，預測結構進行(xíng)某種修改後動力特性應有(yǒ↔☆α'u)的(de)變化(huà)(正問(wèn)φ©÷題)或為(wèi)了(le)得(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(d↓™™uì)SDM 的(de)實用(yòng)性有(yǒ"u)一(yī)個(gè)認識過程。原理(lǐ)上(shàng)是(sh★π™ì)否适用(yòng)小(xiǎo)修改？質量或剛度修改™λ量如(rú)何向各個(gè)自(zì)由度分(fēnε♠)解？對(duì)于極坐(zuò)标及球坐(zu•↔ò)标系進行(xíng)的(de)模态試驗如(rú)何用(yòng)于建✘₽™σ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(d♥e)可(kě)信度多(duō)少(shǎo)？如(r&&ú)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(ji↓♥λàn)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) λ♥Ω制(zhì)造一(yī)種新型機(jī)器(qλ÷ì)需要(yào)一(yī)個(gè)很(hě₹♣γn)長(cháng)周期，利用(yòng)靈敏度分(fēn)析和(hé)動力 $修改原理(lǐ)，在已制(zhì)成的(de)→₹樣機(jī)結構模态分(fēn)析的(de)基礎上(shà≠ng)與工(gōng)程師(shī)的(de)經驗相(xiàng)結 ♥≠合，找出結構動力薄弱環節，使得(de)最小(xiǎo)的(de)結構修¶ε改取得(de)最理(lǐ)想的(de)動力特征，&¥ Ω指出一(yī)條修改的(de)大(dà)緻路(lù)徑，其實用(yòn<>g)意義和(hé)經濟價值是(shì)顯然的(de)。
DmCras 軟件(jiàn)功能(néng)
頻(pín)率靈敏度分(fēn)析
在某一(yī)選定的(de)自(zì)由度上(shàng)進行(xí<✔ng)質量修改。單位質量改變(千克)引起模态頻(π∑↕pín)率的(de)變化(huà)程度。不(bù)同階的 (de)模态對(duì)同1自(zì)由度而言頻(pín)率靈敏度不(bùε∏¶)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de)自(zìπ )由度之間(jiān)進行(xíng)剛度修改，各階模态≥ ✘頻(pín)率的(de)靈敏度。是(shì)單位剛度改變ε₽¶¶(牛頓/米) 引起模态頻(pín)率的(de)變化(huà)程度。不(★☆bù)同階的(de)模态頻(pín)率，對(duì)同一(yī)對(duì)±↓自(zì)由度而言，靈敏度不(bù)同。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pín)↓₹↕率，按質量修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎ↑↕≈o)，列出最大(dà)的(de)20個(gè)自(zì)由σ×₽度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)$≤∞模态階頻(pín)率，按剛度修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo)βσ，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♥ε度引起模态頻(pín)率、阻尼、頻(pín)響函數(shù)及振Ωπλ₩形動畫(huà)的(de)變化(huà)。一(yī)次修改可(k→£ě)以同時(shí)進行(xíng)多(duō)達100§× 0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✔∏指定自(zì)由度上(shàng)應修改的(d§©δe)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(yò↕≠ng)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(pí™Ω→n)響範圍內(nèi)掃頻(pín)過程波形變化(h↓•<uà)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σ¥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(de)模态分(fēn)析，自(®♣∞zì)由度劃分(fēn)不(bù)能(néng ↔α)過于稀少(shǎo)。
· 除了(le)傳感器(qì)必須進行(xíng)标定，還(α♥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★ε↑♣)。
