一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制(zhì)造出&γ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，如(rú)何對(duλφγì)此設計(jì)進行(xíng)修改？DmCras為(wèi)此指φλ出了(le)路(lù)徑。它是(shì)優化(huà)動力★<×設計(jì)的(de)有(yǒu)效工(gβ∞≥∏ōng)具。所謂結構動力修改有(yǒu)兩→•$個(gè)含義：1、如(rú)果機(jī)器(qì)作(zuò)了(l∞Ω e)某種設計(jì)上(shàng)的(de)修♣₩改，它的(de)動力學特性将會(huì)有(yǒu)何種變化(huà)♥÷ ？這(zhè)個(gè)問(wèn)題被稱為(wèi)SDM的(de)正問(★₹wèn)題。2、如(rú)果要(yào)求結∞§∞↔構動力學參數(shù)作(zuò)某種改變，應該對(duì)∞₩©ε設計(jì)作(zuò)何種修改？這(zhè)是(shì) SDM↓₽ 的(de)反問(wèn)題。與結構動力修改聯系在一(yī)起的(de)還(☆' hái)有(yǒu)動力靈敏度分(fēn)析和(h↑↔∑αé)強迫響應估計(jì)。
結構動力修改：良好(hǎo)的(de)願望和(h∑•é)工(gōng)程應用(yòng)可(kě)能(néngε↑>)。結構動力修改(SDM)是(shì)設計(jì)師(shī)期待多(du£↕ō)年(nián)的(de)願望。結構動力修改的(de)正問(wèn)題和(→©€$hé)反問(wèn)題，如(rú)果封閉在'β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✘®σ單元類型、劃分(fēn)和(hé)材料特性等參數(shù)重新π≤計(jì)算(suàn)一(yī)次就(jiù)可(kě)以，現↕↑(xiàn)在已大(dà)量應用(yòng)于計(j₽←α∞ì)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)，即根據已完成的(de)模态試驗建立的(de)動力™₽÷學模型，預測結構進行(xíng)某種修改後動力↔©☆特性應有(yǒu)的(de)變化(huà)γ&(正問(wèn)題)或為(wèi)了(le)得(de)到(dào)改進的(d¥λ©e)動力特性應對(duì)結構作(zuò)何種允許φ€ 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(φ✘'de)建模仍然是(shì)很(hěn)粗糙的(de)。σ↓對(duì)SDM 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(yò∏↑↔ng)小(xiǎo)修改？質量或剛度修改量如(rúε≈₽)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(★αxíng)的(de)模态試驗如(rú)何用(yòng)于建立在直角坐(σλ&zuò)标系的(de)質量、剛度修改的(de)動力修改公式？×'₩α此外(wài)，修改結果的(de)可(kěφα✘)信度多(duō)少(shǎo)？如(rú)何檢驗？上(shà♠σ✘ng)述諸多(duō)問(wèn)題根據已發→♦π表的(de)論文(wén)和(hé)軟件(jià≈<>→n)似乎還(hái)沒有(yǒu)人(rén)敢肯定地(dì)回答(dá)。 δ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(gè)很(hěn)®α•₹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(shàng)與工(∞↑∏£gōng)程師(shī)的(de)經驗相(xiàng)結合，找出結ε↔©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，指出一(yī)條修改的(d <γe)大(dà)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(né↓>ng)
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(deγ>)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(j₩↕©®iān)進行(xíng)剛度修改，各階模态頻(pín)©πγ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(h≥∏uà)程度。不(bù)同階的(de)模态頻(↕αpín)率，對(duì)同一(yī)對(λ•♦duì)自(zì)由度而言，靈敏度不(bù)同。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态∑¥α階頻(pín)率，按質量修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo)，列出最γφ↕β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，按剛度修改的✔↕£ε(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)>£β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(✔δπduì)自(zì)由度上(shàng)加減剛度±₩引起模态頻(pín)率、阻尼、頻(pín)響β ↑函數(shù)及振形動畫(huà)的(de)變化(huà)。一(yī)次修改可γ✘(kě)以同時(shí)進行(xíng)多(duō)達10∞δ00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↕Ω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 e)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(±λde)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§≥β£)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(yòng≠₽>)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(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(zì)由度上(sh১✘•ng)施加單位脈沖力在任意測量點上(shàng)的(de)振動脈沖響↕γ>σ應。
進行(xíng)結構動力修改的(de)必要(yào)條件(jià∏≠n)
· 必須進行(xíng)良好(hǎo→Ω×π)的(de)模态分(fēn)析，自(zì)由度劃分(fēn♣→↕α)不(bù)能(néng)過于稀少(shǎo)。
· 除了(le)傳感器(qì)必須進行(xíngεγ₩)标定，還(hái)要(yào)進行(xíβ∏¶↑ng)系統标定。
· 模态振形矩陣必須用(yòng)單位質量歸一(yī)Ω ÷。
