一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制(zhì)造出來(lá £©i)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(duì)此設♥ Ωε計(jì)進行(xíng)修改?DmCras為(wèi)此指出了(le)路(l×ΩΩ✔ù)徑。它是(shì)優化(huà)動力設計(jì)的(de)有(yǒu)效εγδ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(shàn♦∑ ±g)的(de)修改,它的(de)動力學特性将會(huì)有(yǒ±§u)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)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(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(♥σ®γnéng)。結構動力修改(SDM)是(shì)設計(jì)師(s"÷hī)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(suàn)模型內(nèi)解決σ♠↔, 其正問(wèn)題是(shì)很(hěn)方便的(de),隻要β≤↑(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(y±©©Ωī)次就(jiù)可(kě)以,現(xiàn)在已大(dà)量應用(yòng α>)于計(jì)算(suàn)機(jī)輔助設計(jì)。其反問Ω→(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(d®§α♥e)難度較大(dà),目前在理(lǐ)論上(shàng)β↔≥還(hái)不(bù)完善。由于材料特性、✘↓©α構件(jiàn)結合面及非線性等因素,根據計(jì)算(♠β±↔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(shì)→'≤γ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↕β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)(正問(wèn)題)或★為(wèi)了(le)得(de)到(dào∑∏δ)改進的(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(hěn)≤Ω粗糙的(de)。對(duì)SDM 的(de)實用(yòn™φ↕♠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)修改?質量或剛度修改量→β如(rú)何向各個(gè)自(zì)由度分(fēn)解?對(♣§✔σduì)于極坐(zuò)标及球坐(zuò)标系進♠<↑$行(xíng)的(de)模态試驗如(rú)∞'π何用(yòng)于建立在直角坐(zuò)标系的(de)質>π§量、剛度修改的(de)動力修改公式?此外(wài✘π± ),修改結果的(de)可(kě)信度多(duō)少(shǎo)?如(rú)♠→ε♠何檢驗?上(shàng)述諸多(duō)問(wèn)題根據已發表的(de)論♥®×↕文(wén)和(hé)軟件(jiàn)似乎還(hái)沒有(yǒ&® u)人(rén)敢肯定地(dì)回答(dá)。即使如(¥→$≥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(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(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(d↓ e)動力特征,指出一(yī)條修改的(de)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(néσεng)
頻(pín)率靈敏度分(fēn)析
在某一(yī)選定的(de)自(zì)由度上$±¶↔(shàng)進行(xíng)質量修改。單位質量改γβ變(千克)引起模态頻(pín)率的(de)變化×±(huà)程度。不(bù)同階的(de)模态對(duì)同1自(zì)由度π¥©而言頻(pín)率靈敏度不(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de)自φ←↔(zì)由度之間(jiān)進行(xíng)剛度修改,各階模态頻(pí ™$αn)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(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∏λΩ&)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,按剛度修改的(de'>$)靈敏度大(dà)小(xiǎo),列出最大(dà)的(de)20對(d'¥α₹uì)自(zì)由度。剛度修改允許一(yī)端為(wèi)接地(d∏ ≤ì)"G",表示在某一(yī)自(zì)由度與地(dì)÷φ之間(jiān)增加一(yī)個(gè)剛度(支撐彈簧)。
結構設計(jì)修改(正問(wèn)題)
在某一(yī)自(zì)由度上(shàng)加減質量&↓£或某一(yī)對(duì)自(zì)由度上(shà∑© ©ng)加減剛度引起模态頻(pín)率、阻尼、頻(pí∞≤n)響函數(shù)及振形動畫(huà)的(de)變☆δ化(huà)。一(yī)次修改可(kě)以同時(shí)進行(xín$'g)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(k≈π∞"āi)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(∑¶εduì)自(zì)由度之間(jiān)應增加或減小(xiǎo)的∏$(de)剛度的(de)值。
頻(pín)響函數(shù)仿真
模态測量一(yī)般隻對(duì)固定測點、移動敲擊點進行(xíng)N次"∞'測量。也(yě)可(kě)以固定激振點,移動®€☆✔測量點進行(xíng)N次測量。利用(yòng)本功能(néng)可(kě)以 "獲得(de)任意激勵及任意測量點之間(jiān)的(de)仿真頻( ÷pín)響函數(shù)N×N個(gè)。包括動力修改前和($≈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(shàn♥∑♠®g)施加單位脈沖力在任意測量點上(shàng₽'☆β)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(d<★∑e)模态分(fēn)析,自(zì)由度劃分(fēn ±₽)不(bù)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)。



