一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制•ε(zhì)造出來(lái)後經過模态試驗其動力特性如(rú)不(bù)&•能(néng)符合設計(jì)要(yào)求,↔γ♥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(huà)動力設∑•計(jì)的(de)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(j™φī)器(qì)作(zuò)了(le)某種設計(jì)上(shàλ'"ng)的(de)修改,它的(de)動力學特性将會(huì)有(yǒu)&Ω何種變化(huà)?這(zhè)個(gè)問(wèn)題被稱為α✔ (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)¥'ש設計(jì)作(zuò)何種修改?這(zhè)是(shì) SDM✘ε 的(de)反問(wèn)題。與結構動力修改聯系在一(y∏α∑✔ī)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(gōng)程應用(β™÷yòng)可(kě)能(néng)。結構動力修改(SDM)是(s&×↑hì)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)反問₩© (wèn)題,如(rú)果封閉在有(yǒu)限元計(jì)算(suβ™àn)模型內(nèi)解決, 其正問(wèn)δ→↓題是(shì)很(hěn)方便的(de),隻→λλ£要(yào)改變單元類型、劃分(fēn)和(hé)材>$✔料特性等參數(shù)重新計(jì)算(suàn)一≈♦(yī)次就(jiù)可(kě)以,現(xiàn)在已大(dà)÷÷量應用(yòng)于計(jì)算(suàn)機(j∏♦ī)輔助設計(jì)。其反問(wèn)題就(jiù)是(shì)特征∑₽¥÷值的(de)反問(wèn)題,由于物(wù)理(lǐ)性質上(shàφ♥ng)的(de)特點及數(shù)學工(gōng)具的(de)難度較大(↕×"dà),目前在理(lǐ)論上(shàng£λ£)還(hái)不(bù)完善。由于材料特性、構件(jiàn)結合面及非線性等↓β因素,根據計(jì)算(suàn)的(de)各種方案得(de)到(dào§)的(de)動力特性變化(huà)規律必須經過試驗驗證€↑。通(tōng)常所指的(de)SDM λ✘∑是(shì)指在試驗模态分(fēn)析基礎上(shàng)的(d≠∏↔e),即根據已完成的(de)模态試驗建立的(d¥✔₩e)動力學模型,預測結構進行(xíng)某種修改後動力特βπ→φ性應有(yǒu)的(de)變化(huà)(正問(wèn)題)或為(wèi↕≤☆₩)了(le)得(de)到(dào)改進的(de)動力特性應對(duì)結構作(∏λ≠>zuò)何種允許的(de)修改(反問(wèn)題™')。
鑒于測試技(jì)術(shù)的(de)困₽≤♦∞難,目前試驗模态的(de)建模仍然是(shì)很±✘(hěn)粗糙的(de)。對(duì)SDM 的(de)實用(yòn$≥<g)性有(yǒu)一(yī)個(gè)認識過程。✔ 原理(lǐ)上(shàng)是(shì)否适用(yòng)小(xiǎo →π)修改?質量或剛度修改量如(rú)何向各α∞™個(gè)自(zì)由度分(fēn)解?對(σ♠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(wài),修改結果的(de)可(kě)信度多(duō)少(s§♦hǎo)?如(rú)何檢驗?上(shàng)述≈™Ω諸多(duō)問(wèn)題根據已發表的(de)論文(wén)和(™δhé)軟件(jiàn)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(j♠"≈★ì)制(zhì)造一(yī)種新型機(jī)器(σ✘₩qì)需要(yào)一(yī)個(gè)很(hěn)長(cháng)©λγ周期,利用(yòng)靈敏度分(fēn)析和(hé)動λ↑↕力修改原理(lǐ),在已制(zhì)成的(de)樣機(jī)結構模态分(π∏↕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 β×Ω動力薄弱環節,使得(de)最小(xiǎo)的(de)結構修改取得(de)ε→最理(lǐ)想的(de)動力特征,指出一(yī)條修改的(de)大(dβ®¶à)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(shàng♦§ε★)進行(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。↕φ"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(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de±α)自(zì)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(牛頓/γ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(xiǎo),列出最大(dà)的(de)20個(↔©σ☆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)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)ε♣∑接地(dì)"G",表示在某一(yī)自(z✘×ì)由度與地(dì)之間(jiān)增加一(yī)個($♠ ≤gè)剛度(支撐彈簧)。
結構設計(jì)修改(正問(wèn)題)
在某一(yī)自(zì)由度上(shàng)加減質量或某一Ω©∑(yī)對(duì)自(zì)由度上(shàng)加減剛度∏♠引起模态頻(pín)率、阻尼、頻(pín)響函數(shù)及振形動畫↕≤(huà)的(de)變化(huà)。一(yī)次修改可(kě)以同時(shí÷π₹π)進行(xíng)多(duō)達1000個(gè)修改條件(∏ ∏ jiàn)。
共振頻(pín)率修改(反問(wèn)題)
希望某一(yī)階模态頻(pín)率作(zuò)某種修₹δ改以避開(kāi)共振。修改結果是(shì)在指定自(zì)由度上(shàn>☆g)應修改的(de)質量或指定的(de)★®對(duì)自(zì)由度之間(jiān)應增加或減小(xiǎo)的(d$☆< e)剛度的(de)值。
頻(pín)響函數(shù)仿真
模态測量一(yī)般隻對(duì)固§Ωα♣定測點、移動敲擊點進行(xíng)N次測量。也(yě)可(k₹✔ ě)以固定激振點,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<σΩ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(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(z↓¥>☆ì)由度上(shàng)施加單位脈沖力在任意測量點上(↑δshàng)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(né•∑ng)過于稀少(shǎo)。
· 除了(le)傳感器(qì)必須進Ωγε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)。



