一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制(zhì)造出來(láiε ↕₹)後經過模态試驗其動力特性如(rú)不(bù)能(néng)符☆←₽>合設計(jì)要(yào)求,如(rú)何對(duì)此設計(jì)↔'♥✔進行(xíng)修改?DmCras為(w©×δèi)此指出了(le)路(lù)徑。它是(sh★≥£ì)優化(huà)動力設計(jì)的(de)有(yǒu)效工(gōng)具ε→。所謂結構動力修改有(yǒu)兩個(gè)含義:1、∏λ≈如(rú)果機(jī)器(qì)作(zuò)了(le)™γ某種設計(jì)上(shàng)的(de)修改,它的(de)動力φ↓§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(yào)求結構動力學參數(shù)作(zεΩ ♥uò)某種改變,應該對(duì)設計(jì)作(zuò)何種修改?這(zhèπβ €)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)$ ✔ε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≠↓(duō)年(nián)的(de)願望。結構動力修改的(de)Ω₽→×正問(wèn)題和(hé)反問(wèn)題,如≈(rú)果封閉在有(yǒu)限元計(jì)算(suàn)模型內(nè✔¥€"i)解決, 其正問(wèn)題是(shì)很(hěn)方便的(d©♠γ>e),隻要(yào)改變單元類型、劃分(f<<>¥ēn)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₹☆↔σn)在已大(dà)量應用(yòng)于計(jì)算(suà¶ n)機(jī)輔助設計(jì)。其反問(wèn)題就( πjiù)是(shì)特征值的(de)反問(wèn)題,由于物(wù)理(lǐφ✘)性質上(shàng)的(de)特點及數(shù)學工(gōng)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)動力特性變化(huà)規律必須 εε≤經過試驗驗證。通(tōng)常所指的(de)SDM 是(shì)指∏ γ在試驗模态分(fēn)析基礎上(shàngσ )的(de),即根據已完成的(de)模态試驗建立的(de)動β✔φ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&ש )得(de)到(dào)改進的(de)動力特性應σש≈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)α✔ 。對(duì)SDM 的(de)實用(yònδ£¥g)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(xín♥↓ g)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)動力修改公式?此外(wài),修改結果的(de)可(kě)信度多αβ¶(duō)少(shǎo)?如(rú)何檢驗?上(shàng)γ 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(dì)回答(dá)。即使如(rú)此,由于設計(jì)γ¶γ∞制(zhì)造一(yī)種新型機(jī)器 γ(qì)需要(yào)一(yī)個(gè)很(hěn)¶©α≈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(ε÷ §de)樣機(jī)結構模态分(fēn)析的(de)基礎上(shàn¥®☆g)與工(gōng)程師(shī)的(de)經驗相(xiàn₹α↔g)結合,找出結構動力薄弱環節,使得(de)φ↑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)由度上(sh ∑àng)進行(xíng)質量修改。單位質量改變(π>•千克)引起模态頻(pín)率的(de)變化(huà)程度。不(bù)同階的(d£±¥e)模态對(duì)同1自(zì)由度而言頻(pín)率靈敏度不(b≤☆∑₩ù)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(h•&γuà)程度。不(bù)同階的(de)模态頻(pín)率,對(₩↑duì)同一(yī)對(duì)自(zì♦ π)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✔α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α$σ<的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),列出最大(dà)的(de)20對 ¶δ(duì)自(zì)由度。剛度修改允許一(yī)端為(wèi)××↑→接地(dì)"G",表示在某一(π×₹yī)自(zì)由度與地(dì)之間(jiān¥'γ∏)增加一(yī)個(gè)剛度(支撐彈簧)。
結構設計(jì)修改(正問(wèn)題)
在某一(yī)自(zì)由度上(shàn$→g)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§π ×(yī)次修改可(kě)以同時(shí)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(zuò)某種修♣δ改以避開(kāi)共振。修改結果是(shì)在指定自(zì)由度上(sh"× àng)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(xiǎoφσ"®)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次測量。也(yě)可(kě)以₽♣ Ω固定激振點,移動測量點進行(xíng)N次測量。利用(yòng)本功能±∞φ(néng)可(kě)以獲得(de)任意激勵及任意測量點之間(jiān' ★δ)的(de)仿真頻(pín)響函數(shù)N×N個(gβ"λè)。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±λδ)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(s∏ hàng)施加單位脈沖力在任意測量點上(shβ™φ>àng)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 ₩)。
· 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)。



