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)不(bù)能(néng)符ε☆λ合設計(jì)要(yào)求,如(rú)何對φ♣(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)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€β性将會(huì)有(yǒu)何種變化(huà)?這(zhè)個(g×β→è)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±α(shì) SDM 的(de)反問(wèn)題。與✘∏β•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(néng)。結構動<力修改(SDM)是(shì)設計(jì)師(shī)期待多(d₹↔&uō)年(nián)的(de)願望。結構動力★Ω π修改的(de)正問(wèn)題和(hé)反問(wèn)題,如(r→×✘ú)果封閉在有(yǒu)限元計(jì)算(suàn)模型內(n&×←≤èi)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( ↑λ₽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(xiàn)在已大(dà)量應用(yòn< g)于計(jì)算(suàn)機(jī)輔助設計(jì)。其反問(wèn)題¶π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λ≤₹(gōng)具的(de)難度較大(dà),目前在理(lǐ)論上(shàng)還•σ ≠(hái)不(bù)完善。由于材料特性、構件(jiàn)結合面及非線性€₩等因素,根據計(jì)算(suàn)的(d£≠e)各種方案得(de)到(dào)的(de'$')動力特性變化(huà)規律必須經過試驗驗證。通(§÷♥♦tōng)常所指的(de)SDM 是(shì♠ )指在試驗模态分(fēn)析基礎上(shφ>•γàng)的(de),即根據已完成的(de)模态試驗建立的(de)動•∞×力學模型,預測結構進行(xíng)某種修改後動力特性應有(yǒu)的πδβ(de)變化(huà)(正問(wèn)題)或為(w☆£→×èi)了(le)得(de)到(dào)改進的(de)動力特®>π性應對(duì)結構作(zuò)何種允許的(de)修改(反問(wèn £≤∏)題)。
鑒于測試技(jì)術(shù)的(de)困難, ™•目前試驗模态的(de)建模仍然是(shì)很(hěn)粗糙的(de)✘✘ε。對(duì)SDM 的(de)實用(yòng)性有(yǒu)一$¥β(yī)個(gè)認識過程。原理(lǐ)上(shà±€∑→ng)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(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(de)質量、剛度修改的(de)動力∞απ≥修改公式?此外(wài),修改結果的(de)可(kě)信度多(duō♦←≤)少(shǎo)?如(rú)何檢驗?上(shàng)述諸多(duō)問(wè&≠n)題根據已發表的(de)論文(wén)和(hé)軟件(jiàn)φ•似乎還(hái)沒有(yǒu)人(rén₩♥∏)敢肯定地(dì)回答(dá)。即使如(rú)此,由于設計(jì)制ππ∑(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(f→→ēn)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(deγ™)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(de)★♦>±動力特征,指出一(yī)條修改的(de)大(dà)緻路(lù)↓ λ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(néng)
頻(pín)率靈敏度分(fēn)析
在某一(yī)選定的(de)自(zì)由度上(s★α•↓hàng)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)≠φ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)率的(de)靈敏度。是(shì)單位剛度改變(牛頓/米) 引起π¶模态頻(pín)率的(de)變化(huà)程度。不(bù)同階的(d↑≤e)模态頻(pín)率,對(duì)同一(yī)對(du§¶ì)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÷π)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→≠ì)由度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pín↕λ¶)率,按剛度修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),₩≈$©列出最大(dà)的(de)20對(duì)自(zì)由度。剛度修改允許一( γ₩yī)端為(wèi)接地(dì)"G&§>quot;,表示在某一(yī)自(zì)由度與地(dì)之間(ji↔←₩ ān)增加一(yī)個(gè)剛度(支撐彈簧)。
結構設計(jì)修改(正問(wèn)題)
在某一(yī)自(zì)由度上(shàng)加減質量或某一(yī)對Ω™(duì)自(zì)由度上(shàng)加減剛度δΩ←↓引起模态頻(pín)率、阻尼、頻(pín÷$♦Ω)響函數(shù)及振形動畫(huà)的(de)變化(±Ω¥✘huà)。一(yī)次修改可(kě)以同時(shí)進÷×行(xíng)多(duō)達1000個(g♦©₩♠è)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(✔π∏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÷λ(zì)由度之間(jiān)應增加或減小(♠εεxiǎo)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(xín✔≤ ©g)N次測量。也(yě)可(kě)以固定激振γ↔₩點,移動測量點進行(xíng)N次測量。利用(yòng)β₩本功能(néng)可(kě)以獲得(de)任意激勵及任意測πΩ量點之間(jiān)的(de)仿真頻(pα¶¶Ωín)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(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(jiàn)
· 必須進行(xíng)良好(hǎo)的(de)模态分(fēn)析,自☆'ε(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α©(xíng)标定,還(hái)要(yào)進行(xínΩ÷π≠g)系統标定。
· 模态振形矩陣必須用(yòng)單位質量歸一(yī)。



