一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制(zhì)造出ασ來(lái)後經過模态試驗其動力特性如(rú)不(bù)能(néδ ↓ng)符合設計(jì)要(yào)求，如(rú)何對(duì)此設計(j↕φαì)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)≈λ₹∏作(zuò)了(le)某種設計(jì)上(shàng)的(de)修改，它的(π≠₹¶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(y∞λ¶≤ào)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(γ§ε∞hé)工(gōng)程應用(yòng)可(kě)能(néng)。結構>•動力修改(SDM)是(shì)設計(jì)師↑✔φ↓(shī)期待多(duō)年(nián)的(de)願望。結構動力↑εβ修改的(de)正問(wèn)題和(hé)反問(wèn)題，如(rú)果封閉"φ在有(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)，✘γ隻要(yào)改變單元類型、劃分(fēn¥γ)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(yòng)于計(jì)算(suàn)機(jī)♦∞λ輔助設計(jì)。其反問(wèn)題就(jiù)是(shì)特α©♠δ征值的(de)反問(wèn)題，由于物(wù)理(lǐ)性質上(shà¥&ng)的(de)特點及數(shù)學工(≈δ§σgōng)具的(de)難度較大(dà)，目前在理(lǐ)論上λ≥(shàng)還(hái)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(s¥∞uàn)的(de)各種方案得(de)到(dào)的(de)動力特性變化(λσ₽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)" λ>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(yΩ↕₽ǒu)的(de)變化(huà)(正問(wèn)題₹ α)或為(wèi)了(le)得(de)到(dào)改進的(de)動力特性應對(d₽$uì)結構作(zuò)何種允許的(de)修改(反問(wèn)Ωσ 題)。
鑒于測試技(jì)術(shù)的(de)困難± ¶，目前試驗模态的(de)建模仍然是(shì)很(hěn)粗糙的(d λe)。對(duì)SDM 的(de)實用(yòng)性有(yǒu)π$一(yī)個(gè)認識過程。原理(lǐ)σ α上(shàng)是(shì)否适用(yòng)小(xiǎo)修$↕改？質量或剛度修改量如(rú)何向各個('&gè)自(zì)由度分(fēn)解？對(duì)于'α ₹極坐(zuò)标及球坐(zuò)标系進行(xíng)的(de)模态試驗如&☆(rú)何用(yòng)于建立在直角坐(≥δ♥zuò)标系的(de)質量、剛度修改的(de)動力≤→¶修改公式？此外(wài)，修改結果的(de)可(kě)信度多(duō)εα少(shǎo)？如(rú)何檢驗？上(shàn®∏g)述諸多(duō)問(wèn)題根據已發表的(de)論文(w¥®én)和(hé)軟件(jiàn)似乎還(hái§©)沒有(yǒu)人(rén)敢肯定地(dì)回答(dá)♦®'→。即使如(rú)此，由于設計(jì)制(zhì)造一(yī)種新型機(•π™jī)器(qì)需要(yào)一(yī)個≤÷(gè)很(hěn)長(cháng)周期，利用(yòng)靈敏度分(fēn)♠ 析和(hé)動力修改原理(lǐ)，在已制(zhì)成的©™α(de)樣機(jī)結構模态分(fēn)析的(de)基礎上(sh←↕∞àng)與工(gōng)程師(shī)的(de)經驗相↔®≠(xiàng)結合，找出結構動力薄弱環節，•↓¶使得(de)最小(xiǎo)的(de)結構修改取得(de)最理(lǐ)想的(♥×♥≥de)動力特征，指出一(yī)條修改的(de)大(dà)緻✘ ★±路(lù)徑，其實用(yòng)意義和(hα¥∑é)經濟價值是(shì)顯然的(de)。
DmCras 軟件(jiàn)功能(néng)
頻(pín)率靈敏度分(fēn)析
在某一(yī)選定的(de)自(zì)由λ±×♠度上(shàng)進行(xíng)質量修改。單位質量改變(千克)∞γ←引起模态頻(pín)率的(de)變化(huà)程度。不(bù)同階×↑的(de)模态對(duì)同1自(zì)由度β©♣π而言頻(pín)率靈敏度不(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de)自(zì♠∏€)由度之間(jiān)進行(xíng)剛度修改，各階模态頻(pín)率€✔§→的(de)靈敏度。是(shì)單位剛度改變(牛ε &≥頓/米) 引起模态頻(pín)率的(de)變化(huà)程度。£€÷$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)率，≠Ω按質量修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo)，列出最大(dβ ✔×à)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(duì)自(zì)由度。剛度修改允許一(yī)端為(wèi)≠×γ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(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Ωε•形動畫(huà)的(de)變化(huà)。一(yī© ε)次修改可(kě)以同時(shí)進行(xíng)多(duō)®♠§γ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π₹ ↑指定自(zì)由度上(shàng)應修改的(de)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(d±"e)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≈≠★σ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(★γγkě)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)ε®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✔λ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)Ω×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(xí∏≤ ng)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)。
