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γσ★特性如(rú)不(bù)能(néng)符合設計(jì)要₽♦γ(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(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)δ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φ≤(yǒu)何種變化(huà)?這(zhè)個(gè)問(wèn)題被稱為(wè₹®i)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)設計(j×≠ì)作(zuò)何種修改?這(zhè)是(shì) SDM 的(de)反問(w≠≈αèn)題。與結構動力修改聯系在一(yī)起的λλ'(de)還(hái)有(yǒu)動力靈敏度分(fēn)析和(hé)強迫響應估₩ε計(jì)。
結構動力修改:良好(hǎo)的(deΩ± ¶)願望和(hé)工(gōng)程應用(yòng)可(kě)能(néng)ε"♦λ。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)反問(wè€×←n)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(s"∏>λhì)很(hěn)方便的(de),隻要(yào)改變單元類型、劃分(fē↕≈↑n)和(hé)材料特性等參數(shù)重新計 ✔σπ(jì)算(suàn)一(yī)次就(jiù)可(kě)以,現(xià∞↕n)在已大(dà)量應用(yòng)于計(jì)算(suà≈®γn)機(jī)輔助設計(jì)。其反問(wèn)題就(jiù)<₽♦α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(d ÷βà),目前在理(lǐ)論上(shàng)還(h∏∑&¥ái)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(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 是(sh¥₹÷ì)指在試驗模态分(fēn)析基礎上(shàng)的(de),即σ∏"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(xíα≥∞ng)某種修改後動力特性應有(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↕♦ε性應對(duì)結構作(zuò)何種允許的(de)修改(反♣∞α€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φ♣•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 γ)認識過程。原理(lǐ)上(shàng)是(shì)否适用&®Ω↑(yòng)小(xiǎo)修改?質量或剛度修改量如(r$↔ú)何向各個(gè)自(zì)由度分(fēn)解?對(≈¶duì)于極坐(zuò)标及球坐(zuò)标系進行(xíng)的(>£≈de)模态試驗如(rú)何用(yòng)于建立在直角坐(zuò)标系的βσ(de)質量、剛度修改的(de)動力修改公式?此外(w≠≤ài),修改結果的(de)可(kě)信度多(duō)少γ>(shǎo)?如(rú)何檢驗?上(sh✔♣àng)述諸多(duō)問(wèn)題根據已發表的(deαδπ>)論文(wén)和(hé)軟件(jiàn)似乎♦$§還(hái)沒有(yǒu)人(rén)敢肯定地(dì)回答(dá)。即使如 ε(rú)此,由于設計(jì)制(zhì)造一(yī)種新型機(jī)器(qì) •δ需要(yào)一(yī)個(gè)很(hěn)長★←★(cháng)周期,利用(yòng)靈敏度分(fēn)析和(h§÷™é)動力修改原理(lǐ),在已制(zhì)成的(de)樣機(jī)結構模←≤λ≥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(φ♥de)動力特征,指出一(yī)條修改的(dγ↔e)大(dà)緻路(lù)徑,其實用(yòng)意義和(hé)經濟價值→£φ 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(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(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de)自(zì)由度之間(jiā↕"₩₩n)進行(xíng)剛度修改,各階模态頻(pí★★n)率的(de)靈敏度。是(shì)單位剛度改變(牛頓/λ♦♥¥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&φ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)20個(gè)自(z≥γ •ì)由度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pín)率≈>γ$,按剛度修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo↔₹$),列出最大(dà)的(de)20對(duì)自(zì)由度。剛度修改允$↑許一(yī)端為(wèi)接地(dì)"¶ ;G",表示在某一(yī)自(zì)由度與地(dì)之®δ間(jiān)增加一(yī)個(gè)剛度(支撐彈簧)。
結構設計(jì)修改(正問(wèn)題)
在某一(yī)自(zì)由度上(shàng)加減質量或某一(yδ÷♠ī)對(duì)自(zì)由度上(shàng)加減剛度引起模态頻(pín)$ ₽率、阻尼、頻(pín)響函數(shù)及振形動λ 畫(huà)的(de)變化(huà)。一(∞₹yī)次修改可(kě)以同時(shí)進行(xβ•®←íng)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(d" >™e)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πεε$(xíng)N次測量。利用(yòng)本功能(néng)可(kě)γλ∑以獲得(de)任意激勵及任意測量點之間(jiān)的(de)仿真頻(pín♠β$)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☆γ↕(huà)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(bù)能(n™>¶★éng)過于稀少(shǎo)。
· 除了(le)傳感器(qì)必須進行(∑♦σ↓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)。



