一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制(z•♦ hì)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(©φjì)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(lφ¶ù)徑。它是(shì)優化(huà)動力設計(jì)的(de)有(yǒuε↓β)效工(gōng)具。所謂結構動力修改有(y$γǒu)兩個(gè)含義:1、如(rú)果機(jī)器(qì)作(zuò)了©←₽(le)某種設計(jì)上(shàng)的(de)修改,它的(de)≠₽÷→動力學特性将會(huì)有(yǒu)何種變化(huà)?這(zhè)個(gè)φ ±問(wèn)題被稱為(wèi)SDM的(de)正問(wèn)題。2、如(rú)€γ←果要(yào)求結構動力學參數(shù)作(zuò)某✘€₩©種改變,應該對(duì)設計(jì)作(zuò)何種修改≈>✘?這(zhè)是(shì) SDM 的(d ≥&e)反問(wèn)題。與結構動力修改聯系在一(y≥£₽ī)起的(de)還(hái)有(yǒu)動力靈敏度分(fēn)析和(hé) ÷↔強迫響應估計(jì)。
結構動力修改:良好(hǎo)的(de)願望和∏✔∑™(hé)工(gōng)程應用(yòng)可(kě)能(nén &↑g)。結構動力修改(SDM)是(shì)設計(jì)師(★₽shī)期待多(duō)年(nián)的(de)願望。結構動力修改的φ←↓±(de)正問(wèn)題和(hé)反問(wèn)題,如(rú)果封閉π₹在有(yǒu)限元計(jì)算(suàn)模型'↔§內(nèi)解決, 其正問(wèn)題是(shì)很(hěn)方便的(de)σ§δ,隻要(yào)改變單元類型、劃分(fēn)和(hé)材料≠₽特性等參數(shù)重新計(jì)算(suàn)一(yī)次就(jiπ♥≈✘ù)可(kě)以,現(xiàn)在已大(dà)量應用(yòng)于計(jì)♦₩算(suàn)機(jī)輔助設計(jì)。其反問(wèn)題↑'就(jiù)是(shì)特征值的(de)反問(wèn)題,由于物(wù)理(&∑' lǐ)性質上(shàng)的(de)特點及數(shù)學工(gōng)具的(↑≥de)難度較大(dà),目前在理(lǐ)論上 ←(shàng)還(hái)不(bù)完善。由于材料特性、構件(jiàn)結合面♣α及非線性等因素,根據計(jì)算(suàn)的(de)各φφ↑種方案得(de)到(dào)的(de)動力特性變化(huà)規律必須經★×✘過試驗驗證。通(tōng)常所指的(de)SDM 是(sh¶✔$£ì)指在試驗模态分(fēn)析基礎上(shàng)的(de),即根據已完成δ✘♠的(de)模态試驗建立的(de)動力學模型,預測結β•構進行(xíng)某種修改後動力特性應有(yǒu)的(de)變化(huà)α$$(正問(wèn)題)或為(wèi)了(le)得(de)到(dào)改進的(πφ de)動力特性應對(duì)結構作(zuò)何種§ 允許的(de)修改(反問(wèn)題)。
鑒于測試技(jì)術(shù)的(de)困>≥♣£難,目前試驗模态的(de)建模仍然是(shì)很φα←₩(hěn)粗糙的(de)。對(duì)SD§♣™↔M 的(de)實用(yòng)性有(yǒu)一(yī)' ™∏個(gè)認識過程。原理(lǐ)上(shàng)是(shì)否适£<用(yòng)小(xiǎo)修改?質量或剛σ 度修改量如(rú)何向各個(gè)自(zì)由度分(fēn)ε∞± 解?對(duì)于極坐(zuò)标及球坐(zuò→↓Ω→)标系進行(xíng)的(de)模态試驗如(rú)何用(yòng)₹>α于建立在直角坐(zuò)标系的(de)質量、剛度修₩λ改的(de)動力修改公式?此外(wài),修改結果的♣→÷★(de)可(kě)信度多(duō)少(shǎo)?如(rú)何檢驗? ↔上(shàng)述諸多(duō)問(wèn)題根據已發表的(de)₹✘ ♥論文(wén)和(hé)軟件(jiàn)似乎還(hái)沒有(☆××yǒu)人(rén)敢肯定地(dì)回答(dá)。¥≤✘即使如(rú)此,由于設計(jì)制(zhì)$$φ<造一(yī)種新型機(jī)器(qì)需要(yào)一(¶σσyī)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(jβ€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α★φ↔一(yī)條修改的(de)大(dà)緻路(lù)徑,其實用γ₽¶↓(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)進行(x←α íng)質量修改。單位質量改變(千克)引起模态Ω÷頻(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(pí∑→ n)率靈敏度不(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de) ₩φ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/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γσ&φ(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σ•"¥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)2♥¥γ♠0個(gè)自(zì)由度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pín♣™)率,按剛度修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),列出最大(d₹××à)的(de)20對(duì)自(zì)由度。剛度修改允許一(yī)端₩↕ ∞為(wèi)接地(dì)"G&quo♠↑♦t;,表示在某一(yī)自(zì)由度與地(dì)之間(j÷βπiān)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(pín)率≥∞↕、阻尼、頻(pín)響函數(shù)及振π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(kāσ €<i)共振。修改結果是(shì)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(jiā•α♦n)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(xí ✔δng)N次測量。也(yě)可(kě)以固定激振點,移動測量點進行(xíng✘δ)N次測量。利用(yòng)本功能(néng)可(kě)δε以獲得(de)任意激勵及任意測量點之間(jiān)的(de)仿真頻φ↔αγ(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)σ←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)↔γδ♣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(j >iàn)
· 必須進行(xíng)良好(hǎo)的(de)模态分(☆£™♥fēn)析,自(zì)由度劃分(fēn)不(b♠Ω←ù)能(néng)過于稀少(shǎo)。
· 除了(le)傳感器(qì)必須進行(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)。



