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(nε♠™§éng)符合設計(jì)要(yào)求,如(r"©ú)何對(duì)此設計(jì)進行(xíng £)修改?DmCras為(wèi)此指出了(l®₹e)路(lù)徑。它是(shì)優化(huà)動力設計(jì)的(d∏ε®"e)有(yǒu)效工(gōng)具。所謂結≥±∏φ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σ♣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(wèn)題被稱為(wπ•&φèi)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∞δ在一(yī)起的(de)還(hái)有(yǒu)動力靈₹γ↑β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€ α望和(hé)工(gōng)程應用(yòng★>§)可(kě)能(néng)。結構動力修改(SDM×σ)是(shì)設計(jì)師(shī)期待'←多(duō)年(nián)的(de)願望。結構動力修改的(de)正問(w€≠èn)題和(hé)反問(wèn)題,如(rú)果封閉在有(yǒ"₽₩→u)限元計(jì)算(suàn)模型內(n襱₩i)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(fēn)和(hé)材料特性等參數(shù)重π♦$新計(jì)算(suàn)一(yī)次就(jiù)可(kě)以€≥∑,現(xiàn)在已大(dà)量應用(yònλ g)于計(jì)算(suàn)機(jī)輔助設計(jì)。其反問(wèn)γ&題就(jiù)是(shì)特征值的(de)反問(wèn)題,>φ✔由于物(wù)理(lǐ)性質上(shàng)δ®的(de)特點及數(shù)學工(gōng)具的(de)難度較大(dà),目前π≥×在理(lǐ)論上(shàng)還(hái)不(bù)完善。由于材料特性、構件λ♥δΩ(jiàn)結合面及非線性等因素,根據計(jì)算(suàn)的(de)各∑✔種方案得(de)到(dào)的(de)動力特性變→φ$化(huà)規律必須經過試驗驗證。通(tōng)常所指的(λΩ→de)SDM 是(shì)指在試驗模态分(fēn)析基♠Ω礎上(shàng)的(de),即根據已完成的(de)模态試驗建立的(de₹λδ)動力學模型,預測結構進行(xíng)某種修改後動力特性應有(≈€Ωyǒu)的(de)變化(huà)(正問(wèn)題)或為(wèi)了(l₽←§e)得(de)到(dào)改進的(de)動力特性應對(du↓α₽☆ì)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∞γ模态的(de)建模仍然是(shì)很(hěn)粗糙的(de)。≥¥Ω®對(duì)SDM 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(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)¶Ω模态試驗如(rú)何用(yòng)于建立在直角坐(zuò)标系的(de)質✘λ 量、剛度修改的(de)動力修改公式?此外(wài),修改結果的(de)可σλ≈♦(kě)信度多(duō)少(shǎo)?如(rú)何檢驗?上(s£© ↔hàng)述諸多(duō)問(wèn)題根據已發表的(de)論文(wénφ)和(hé)軟件(jiàn)似乎還(hái)沒有(yǒuΩ<∞)人(rén)敢肯定地(dì)回答(dá)。即使如(r →ú)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$β♣↑制(zhì)成的(de)樣機(jī)結構模态分(fēn&¶)析的(de)基礎上(shàng)與工(gōng)φ程師(shī)的(de)經驗相(xiàng)結合,找≠>出結構動力薄弱環節,使得(de)最小(xiǎo)的(de)結構修改取得÷↑→(de)最理(lǐ)想的(de)動力特征,指出₽↕¶ 一(yī)條修改的(de)大(dà)緻路(lù↔♠)徑,其實用(yòng)意義和(hé)經濟價值是♦↕₹ (shì)顯然的(de)。
DmCras 軟件(jiàn)功能(néng)
頻(pín)率靈敏度分(fēn)析
在某一(yī)選定的(de)自(zì)由度₩σ↑上(shàng)進行(xíng)質量修改。↓♥ 單位質量改變(千克)引起模态頻(pín)率的(de)↕∑變化(huà)程度。不(bù)同階的(de)↔"模态對(duì)同1自(zì)由度而言頻(pín)率靈敏度不(bù)同。"∑✘'
在某一(yī)對(duì)選定的(de)自(zì)λ✘φ由度之間(jiān)進行(xíng)剛度修©÷改,各階模态頻(pín)率的(de)靈敏度。是(shì)單位剛度改<™>'變(牛頓/米) 引起模态頻(pín)率的(de)變化(hu ±↕à)程度。不(bù)同階的(de)模态頻(pín)率,對(duì)同一(y™♦ī)對(duì)自(zì)由度而言,靈敏度不(bù)同。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻 ✔φ(pín)率,按質量修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),列出最大( ≈dà)的(de)20個(gè)自(zì)由度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pín)率,按剛度¶♠修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),列&π©©出最大(dà)的(de)20對(duì)自(zì)由度。剛度修改€±φ§允許一(yī)端為(wèi)接地(dì)&quoαt;G",表示在某一(yī)自(zì)由度與地(dì)之Ω©<間(jiān)增加一(yī)個(gè)剛度(支撐彈簧)。
結構設計(jì)修改(正問(wèn)題)
在某一(yī)自(zì)由度上(shàng)加減質量或某一(yī)對©☆λ∑(duì)自(zì)由度上(shàng)加減剛度引起模态頻(p©γ→ín)率、阻尼、頻(pín)響函數(shù)及振形動畫(huà)的(de)€ 變化(huà)。一(yī)次修改可(kě)以同時(shí)進行(xíng)$ δ多(duō)達1000個(gè)修改條件β♦∞ (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)在指定自Ω♦(zì)由度上(shàng)應修改的(de)質₩γ↔γ量或指定的(de)對(duì)自(zì)由度之間(jiān)應增加或減小(←σ♥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α€≈δ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(σ σnéng)可(kě)以獲得(de)任意激勵及任意測量點之間(jiān)的(d©÷ e)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γ★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( λde)模态分(fēn)析,自(zì)由度劃分(fēn)不(bù)能(nén±₽™g)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)。



