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)★γ↕€不(bù)能(néng)符合設計(jì)要(≠÷←Ωyào)求,如(rú)何對(duì)此設計(j÷↔ì)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(jī)器(qì)作(zuò)了(le)某種設計(jì)上(s'★γ↔hàng)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(zu¥♣✔Ωò)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(hái)有(yǒu)動力靈αβ敏度分(fēn)析和(hé)強迫響應估計γ♥↓(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(néng)。結構動力修改(SDM)是(shì>σ)設計(jì)師(shī)期待多(duō)年(nián)的(de)願望"γ♣✔。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(suàn)模型內(nèi)解決♥←₽♦, 其正問(wèn)題是(shì)很(hěn)方便的( $≈de),隻要(yào)改變單元類型、劃分(fēn)和(hé)材料特性δ™等參數(shù)重新計(jì)算(suàn)一(yī)次就←β(jiù)可(kě)以,現(xiàn)在已大(dà)量應用(≤•yòng)于計(jì)算(suàn)機(jī)輔助設計(jì)。★£δφ其反問(wèn)題就(jiù)是(shì)特征β♦∞↕值的(de)反問(wèn)題,由于物(wù)理★××(lǐ)性質上(shàng)的(de)特點及數(shù)學λ≤工(gōng)具的(de)難度較大(dà),目前在♥σ₽≠理(lǐ)論上(shàng)還(hái)不(bù)完善。由于材料特性、構÷ε件(jiàn)結合面及非線性等因素,根據計(jì)算(¥↑≤suàn)的(de)各種方案得(de)到(dào)的(de)動力ε"₹特性變化(huà)規律必須經過試驗驗證。通(tōng)常所指的(de)↑'♣<SDM 是(shì)指在試驗模态分(fēn)析基礎上(s"hàng)的(de),即根據已完成的(de)模态試驗建立的(de)動↔¥β<力學模型,預測結構進行(xíng)某種修改後動力特性應±α®±有(yǒu)的(de)變化(huà)(正問(wèn)題)或為$↔©(wèi)了(le)得(de)到(dào)改進的(de)動力特性應對(duìσφβ™)結構作(zuò)何種允許的(de)修改(反問(wèn)題) ✘Ω。
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(yǒ£¥u)一(yī)個(gè)認識過程。原理(lǐ)上ε♠§(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 λ≈"(zì)由度分(fēn)解?對(duì)×₹©于極坐(zuò)标及球坐(zuò)标系進行(xíng)的(de)模态φ©£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$₩的(de)可(kě)信度多(duō)少(sh×☆×ǎo)?如(rú)何檢驗?上(shàng)述諸多(duō)問(w§↓èn)題根據已發表的(de)論文(wén)和(héβα)軟件(jiàn)似乎還(hái)沒有(yǒu)人(rén)敢肯定地βπ(dì)回答(dá)。即使如(rú)此,由于設計(jì)制(zhì)造一(yī©®)種新型機(jī)器(qì)需要(yào)一(yī)個(gλεπ®è)很(hěn)長(cháng)周期,利用(yòng)靈↔↕✘敏度分(fēn)析和(hé)動力修改原理(lǐ),在已≤←β制(zhì)成的(de)樣機(jī)結構★←&∞模态分(fēn)析的(de)基礎上(shàng)與工(gōng)程師(shī)γ✘×的(de)經驗相(xiàng)結合,找出結構動" 力薄弱環節,使得(de)最小(xiǎo)的(de)結©→構修改取得(de)最理(lǐ)想的(de)動π'γ&力特征,指出一(yī)條修改的(de)大(dà)緻路(lù)徑,φ¥其實用(yòng)意義和(hé)經濟價值是(♦π• shì)顯然的(de)。
DmCras 軟件(jiàn)功能(néng✔¶<☆)
頻(pín)率靈敏度分(fēn)析
在某一(yī)選定的(de)自(zì)由度上(shàng)進行(xíng)≈↕©質量修改。單位質量改變(千克)引起模态頻(pín)率的♦∏¥(de)變化(huà)程度。不(bù)同階的(de)模态對(duì)同1自(zΩ♦☆≈ì)由度而言頻(pín)率靈敏度不(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de)自(zì)由$≠↓度之間(jiān)進行(xíng)剛度修改,各階模♦σ态頻(pín)率的(de)靈敏度。是(shì)單位剛度改變(牛頓/米) 引γ♥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(gè)自(zì)由度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pín)率¥γ¥,按剛度修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo)α÷,列出最大(dà)的(de)20對(duì)自(z←αì)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ππ(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)"π↔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πδ©修改可(kě)以同時(shí)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δ♥®≥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(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±定測點、移動敲擊點進行(xíng)N次測量↕Ω↔>。也(yě)可(kě)以固定激振點,移動測量點進行(xín↕←φg)N次測量。利用(yòng)本功能(néng)可(kě)以獲λ£得(de)任意激勵及任意測量點之間(jiān)的(de)仿真頻(pín)€∞π©響函數(shù)N×N個(gè)。包括動力修改前和(hé)λσ★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)>"↕γ在任意激勵自(zì)由度上(shàng)施φ×加單位脈沖力在任意測量點上(shàng)的(dγ→♣ e)振動脈沖響應。
進行(xíng)結構動力修改的(de)必要™α₹→(yào)條件(jiàn)
· 必須進行(xíng)良好(hǎo)的(de)模态分(fē★↕n)析,自(zì)由度劃分(fēn)不(bù)能(néng)過于稀少(s←σ§hǎo)。
· 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)↑↔π☆。



