一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制(zhì)造出來(lái)後→®σ經過模态試驗其動力特性如(rú)不(bù)能(néngβ•£ )符合設計(jì)要(yào)求,如(rú)™Ω 何對(duì)此設計(jì)進行(xíng)修改?DmCras為∑ε(wèi)此指出了(le)路(lù)徑。它是¶≥↔≠(shì)優化(huà)動力設計(jì)的(de)有(y&♦®ǒu)效工(gōng)具。所謂結構動力修改有(yǒu)兩個(g★∞♣è)含義:1、如(rú)果機(jī)器(qì©λ)作(zuò)了(le)某種設計(jì)上(s<γαhàng)的(de)修改,它的(de)動力學特性将會(huì)'§'φ有(yǒu)何種變化(huà)?這(zhè)個™" ©(gè)問(wèn)題被稱為(wèi)SDM的(de)正♣α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₩♥λ(hé)強迫響應估計(jì)。
結構動力修改:良好(hǎo)的(de)α♥™≠願望和(hé)工(gōng)程應用(yòng)可(kě)能ε§(néng)。結構動力修改(SDM)是(shì)設計(•÷Ω←jì)師(shī)期待多(duō)年(niλ•α"án)的(de)願望。結構動力修改的(de)正問(w×φèn)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('≥₽εwèn)題是(shì)很(hěn)方便的(de),隻要(yào)改變單≈÷™元類型、劃分(fēn)和(hé)材料特性等參數(shù←✘≈)重新計(jì)算(suàn)一(yī)次就(jiù)可(kě)以,現(xià$•n)在已大(dà)量應用(yòng)于計(jì)算(suàn)機(←λjī)輔助設計(jì)。其反問(wèn) ≥φ題就(jiù)是(shì)特征值的(de)反問(wèn)題,由于♠λ♠物(wù)理(lǐ)性質上(shàng)的(de)特點及數(shù)學工(gō©☆ng)具的(de)難度較大(dà),目前在理(lǐ)論上€¥α(shàng)還(hái)不(bù)完善。由于材料特性、構件(↕✔∞εjiàn)結合面及非線性等因素,根據計(jì)算(suàn)的(de)各♥π≤•種方案得(de)到(dào)的(de)動力特性變≥✔化(huà)規律必須經過試驗驗證。通(tōng)常所指的(de≤Ω)SDM 是(shì)指在試驗模态分(fēn)析基礎上(shàng)的(∏↕de),即根據已完成的(de)模态試驗建立的(de)動力學模型,₽"∑÷預測結構進行(xíng)某種修改後動力特性應有(yǒu)的(de)變化(★★huà)(正問(wèn)題)或為(wèi)了(lΩ¥e)得(de)到(dào)改進的(de)動力特性應對(duì)結構作(zuò)λσ何種允許的(de)修改(反問(wèn)題)。
鑒于測試技(jì)術(shù)的(de)困難,目前試驗模态的(de)建模仍π♥π然是(shì)很(hěn)粗糙的(de)。對(duì)©φSDM 的(de)實用(yòng)性有(yǒu)一(yī₩®&)個(gè)認識過程。原理(lǐ)上(shàng)是(shì)否适用(yλ ≈òng)小(xiǎo)修改?質量或剛度修改量如(rú)何向各個(gè)自(zì)由度分(fēn)解?對(duì)于極坐(< zuò)标及球坐(zuò)标系進行(xíng)的('& de)模态試驗如(rú)何用(yòng)于建立在直角坐(zuò)πγ标系的(de)質量、剛度修改的(de)動力修改公式?此外(wài& δ≠),修改結果的(de)可(kě)信度多(duō)少(shǎσ o)?如(rú)何檢驗?上(shàng)述諸多(duō)問(wèn)題根據™↕已發表的(de)論文(wén)和(hé)÷& 軟件(jiàn)似乎還(hái)沒有(yǒu)人(rén)敢γ ≥'肯定地(dì)回答(dá)。即使如(rú)此,由于設計(jì)制(zhì£Ω•)造一(yī)種新型機(jī)器(qì)需要(yào)一(y×®δ®ī)個(gè)很(hěn)長(cháng)周期, β利用(yòng)靈敏度分(fēn)析和(hé)動力修改原理(lǐ),在已 ♦制(zhì)成的(de)樣機(jī)結構模态分§ε(fēn)析的(de)基礎上(shàng)γ←>與工(gōng)程師(shī)的(de)經驗相(x✘≠iàng)結合,找出結構動力薄弱環節,使得(de)最小(x♣®iǎo)的(de)結構修改取得(de)最理(↓αlǐ)想的(de)動力特征,指出一(yī)條&♠✘修改的(de)大(dà)緻路(lù)徑,其實用(yònπ≈g)意義和(hé)經濟價值是(shì)顯然的(de)。
DmCras 軟件(jiàn)功能(néng)
頻(pín)率靈敏度分(fēn)析
在某一(yī)選定的(de)自(zì)由度上♠↓←(shàng)進行(xíng)質量修改。單位質量改變×★α(千克)引起模态頻(pín)率的(de)變化(Ω↑huà)程度。不(bù)同階的(de)模态對(duì)同1自(zì)由←度而言頻(pín)率靈敏度不(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de"≤)自(zì)由度之間(jiān)進行(xín¶'∑πg)剛度修改,各階模态頻(pín)率的(de)靈敏度。是(s↓₩hì)單位剛度改變(牛頓/米) 引起模态頻≤(pín)率的(de)變化(huà)程度。不(bù)同階的(de)模态頻 π₩×(pín)率,對(duì)同一(yī)對(duì)自(zì)由度而言,靈敏度不←(bù)同。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pín)<$✘☆率,按質量修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo≤ε§),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(p♦♣'ín)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γ★度。剛度修改允許一(yī)端為(wèi)接地(dì)&qu →∞ot;G",表示在某一(yī)自(zì)由£εε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(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)及振形動畫(£> huà)的(de)變化(huà)。一(yī)次修改可(kě)以同時(shíΩ∞)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(z ♣'uò)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→↔π量或指定的(de)對(duì)自(zì)由度之間(jiā&☆©n)應增加或減小(xiǎo)的(de)剛度的(de)值。α±≈
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(xíngλ∞↔✘)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) ¶λ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(píλ÷&n)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(<×®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 →ε )條件(jiàn)
· 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(nén☆∏σg)過于稀少(shǎo)。
· 除了(le)傳感器(qì)必須進行(xíng)标定,↔≠δ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✔λ)。



