一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制(zhì)造出來→&λ≥(lái)後經過模态試驗其動力特性如(rú)不(bù∑π™)能(néng)符合設計(jì)要(yào)求，如(rú)何對(dφ₽uì)此設計(jì)進行(xíng)修改？DmCras為(wèi)ε÷Ω÷此指出了(le)路(lù)徑。它是(shì)優化(huà)動力設計•δ☆(jì)的(de)有(yǒu)效工(gōng)具。所謂結π↔✔構動力修改有(yǒu)兩個(gè)含義：1、如(rú)果機(jī)器(π∑qì)作(zuò)了(le)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(φ↕★wèn)題被稱為(wèi)SDM的(de)正問(wèn)題。2、如(rú)< ♥σ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(h←≈→ái)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∏$♥♦和(hé)工(gōng)程應用(yòng)可(kě)能(néng)。結構動力修ε£☆改(SDM)是(shì)設計(jì)師(shī)期待多(duō)年(β£<nián)的(de)願望。結構動力修改的(de)正問(©♠wèn)題和(hé)反問(wèn)題，如(rú)∏δβ果封閉在有(yǒu)限元計(jì)算(suàn)模型內(n¥₽αèi)解決, 其正問(wèn)題是(shì)很(hěΩ✘$✔n)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£☆α就(jiù)可(kě)以，現(xiàn)在已大(dà)量應用(yòng) ≥于計(jì)算(suàn)機(jī)輔助設計(jì)。其反問(wèn)題就(j♥&∑ iù)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(gōσ→φng)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、構件(jiàn)結€δφ合面及非線性等因素，根據計(jì)算(suàn)的(de)各種方案得÷π(de)到(dào)的(de)動力特性變化(huà)規律必須經過試驗驗證。通(★$tōng)常所指的(de)SDM 是(shì)™¶€指在試驗模态分(fēn)析基礎上(shàng)的∞$✔λ(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(le)得(de) ¶ 到(dào)改進的(de)動力特性應對(duì)結構作(zuò)何種允β☆γΩ許的(de)修改(反問(wèn)題)。
鑒于測試技(jì)術(shù)的(de)困₩♠β難，目前試驗模态的(de)建模仍然是(shì)很(hěnπ<)粗糙的(de)。對(duì)SDM 的(de)實用(yòng)性有(yǒΩu)一(yī)個(gè)認識過程。原理(lǐ)上(shàng)≥"♦是(shì)否适用(yòng)小(xiǎo)修改？質量或剛度修改量如(rú)何£πβ↕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(dδ<★ e)動力修改公式？此外(wài)，修改結果的(de)可(kě)信度多(du'£ō)少(shǎo)？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)敢肯定地(d ¥♠αì)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♦↔™Ω)很(hěn)長(cháng)周期，利用(yòng)靈敏度分(f§ε©ēn)析和(hé)動力修改原理(lǐ)，在已制(zhì)成的(de)×Ω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₹σ$)結構修改取得(de)最理(lǐ)想的(de)動力特征，指出一(yī)條修改÷ ♣的(de)大(dà)緻路(lù)徑，其實用(yòng)意義和(hé)經濟價值₽•ε是(shì)顯然的(de)。
DmCras 軟件(jiàn)功能(néng)
頻(pín)率靈敏度分(fēn)析
在某一(yī)選定的(de)自(zì)由度 ♣★©上(shàng)進行(xíng)質量修改。單位質量改變(↓<¶ε千克)引起模态頻(pín)率的(de)變化(huà)程度。不↕&↑÷(bù)同階的(de)模态對(duì)同1自(zì)由度而言頻(pín) ®率靈敏度不(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de)自(zì)由度≤☆✘之間(jiān)進行(xíng)剛度修改，各階模态頻(pín)率的(→>∞₩de)靈敏度。是(shì)單位剛度改變(牛頓/米) 引起模态頻(pín)±≤≠率的(de)變化(huà)程度。不(bù)同階的(de)模态頻(pí♥&×"n)率，對(duì)同一(yī)對(duì)自&β(zì)由度而言，靈敏度不(bù)同。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(←$>>pín)率，按質量修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo)，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(®☆duì)自(zì)由度。剛度修改允許一(yī)¶$©端為(wèi)接地(dì)"G"，表示在某一(yī)自(π∑zì)由度與地(dì)之間(jiān)增加一(yī)個(gè)剛度®∑£ε(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(d☆↓αuì)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(shλ'<í)進行(xíng)多(duō)達100≈★0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)在指&≥εγ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(€±σ¥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δ✔≠(yòng)本功能(néng)可(kě)以獲得(♣>®πde)任意激勵及任意測量點之間(jiān)的(de)仿真頻(pí₽λn)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(zìΩ¥)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(zì)由度劃分(fēn)不 ₩ (bù)能(néng)過于稀少(shǎo)。€γ♣
· 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÷Ω™↑(yī)。
