一(yī)個(gè)新産品設計(jì)制(zhì)造出來∏•δ(lái)後經過模态試驗其動力特性如(rú)不(bùβσ<§)能(néng)符合設計(jì)要(yào)求，如(rú)何對(duì)此設♦"→γ計(jì)進行(xíng)修改？DmCras為×Ω↓ (wèi)此指出了(le)路(lù)徑。它是(shì)優化(huà)∑δ動力設計(jì)的(de)有(yǒu)效工(gō✘₹♣ng)具。所謂結構動力修改有(yǒu)兩個(gè)含ε♥ 義：1、如(rú)果機(jī)器(qì)作(zuò)ε≠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(hεφ§≠uà)？這(zhè)個(gè)問(wèn)題被稱™↕為(wèi)SDM的(de)正問(wèn)題。2÷↑α、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(z∑ ©uò)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(hα 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≤→ε↕(hé)工(gōng)程應用(yòng)可(kě)能(nφδéng)。結構動力修改(SDM)是(shì)σ£設計(jì)師(shī)期待多(duō)年(niánδε')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(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)，隻要(y÷←β←ào)改變單元類型、劃分(fēn)和(h"≤é)材料特性等參數(shù)重新計(jì)算(suàn)一(yī)次就(jiùφ£±→)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(jiù)是(shì)特征值的(de)反問(wèn)題，由于β←λ物(wù)理(lǐ)性質上(shàng)的(de)特點及±φ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σ®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σ♠須經過試驗驗證。通(tōng)常所指的(de)SDM 是(sh ₩∞ì)指在試驗模态分(fēn)析基礎上(shàng)的 ±π☆(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(h♦λuà)(正問(wèn)題)或為(wèi)了(le)得(de↔β)到(dào)改進的(de)動力特性應對(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)。對(du≤÷≈ì)SDM 的(de)實用(yòng)性有(y÷λγ←ǒu)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λ≠♥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(y∑∞òng)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(∑↑✘duō)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♦Ω(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(jα★<ì)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)，±★Ω在已制(zhì)成的(de)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(dγ™★↔e)結構修改取得(de)最理(lǐ)想的(de)動力特征，指出一σλ(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(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(≠•ε<de)模态對(duì)同1自(zì)由度而言頻(p♠×ín)率靈敏度不(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de)自(γ↕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(pín)率，對(duì)同一(yī)∞&★$對(duì)自(zì)由度而言，靈敏度不(b £±★ù)同。
對(duì)某一(yī)選定的(de)&×β<模态階頻(pín)率，按質量修改的(de)≠≥←×靈敏度大(dà)小(xiǎo)，列出最大(dà)的(d&¥•e)20個(gè)自(zì)由度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pín)∏©率，按剛度修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo)，列γλ>←出最大(dà)的(de)20對(duì)自(zì)由度。剛度修改允許♦<σ一(yī)端為(wèi)接地(dì)"G"，表示在某一(₽₹★yī)自(zì)由度與地(dì)之間(jiān)增加一(yī§♣ ♠)個(gè)剛度(支撐彈簧)。
結構設計(jì)修改(正問(wèn)題)
在某一(yī)自(zì)由度上(shàng)加減質量或某一(yī)對÷&(duì)自(zì)由度上(shàng)加減剛度引起模态頻(pín)✘↔♣ 率、阻尼、頻(pín)響函數(shù)及振形動畫(h♠♦≠♦uà)的(de)變化(huà)。一(yī)次修改可(kě)以同時(∏→©shí)進行(xíng)多(duō)達1000個(gè)修改條☆λδ件(jiàn)。
共振頻(pín)率修改(反問(wèn)題)
希望某一(yī)階模态頻(pín)率作(zuò)某種 γ修改以避開(kāi)共振。修改結果是(shì) ≈在指定自(zì)由度上(shàng)應修改的(de®☆←)質量或指定的(de)對(duì)自(zì)由度之間(jiān)應增加或減小(©↔xiǎo)的(de)剛度的(de)值。
頻(pín)響函數(shù)仿真
模态測量一(yī)般隻對(duì)固定測點、移動α敲擊點進行(xíng)N次測量。也(yě)可(kě)以±∞≥固定激振點，移動測量點進行(xíng)N次測量。♣α σ利用(yòng)本功能(néng)可(k∞↔λě)以獲得(de)任意激勵及任意測量點之間(jiān)的(de)仿真頻(pín✘≠α)響函數(shù)N×N個(gè)。包括動力修改前和(hé¥φ™)修改後。
強迫響應仿真
· 正弦激勵可(kě)以獲得(de)任意激勵任意輸出點在頻(pínΩ≥)響範圍內(nèi)掃頻(pín)過程波形變化(huàφ☆)情況。
· 脈沖激勵可(kě)以獲得(de)在任意激勵自(zì)由度上€§ (shàng)施加單位脈沖力在任意測量點上(shàng•≈)的(de)振動脈沖響應。
進行(xíng)結構動力修改的(de)必要(yào)¥±₩×條件(jiàn)
· 必須進行(xíng)良好(hǎo)的(α α®de)模态分(fēn)析，自(zì)由度劃分(Ω♣♥fēn)不(bù)能(néng)過于稀少(shǎo)。
· 除了(le)傳感器(qì)必須進行(xφΩíng)标定，還(hái)要(yào)進$☆行(xíng)系統标定。
· 模态振形矩陣必須用(yòng)單位質量歸一(yī±•)。
