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(néng)符合設計(jì)要(yào)求,如☆÷©✔(rú)何對(duì)此設計(jì)進行(xíng)修改?DmCrasπ₽φ為(wèi)此指出了(le)路(lù)徑。它是(shì)優化(huà≈₩↓γ)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)作(zuò)了(le)某種設計(jì)上(shàng)的(de)修改,™∑λ®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(wèi)SDM的(de)正問(×"wèn)題。2、如(rú)果要(yào)求£Ω÷結構動力學參數(shù)作(zuò)某種改變,應該對(duì)設計(jε✔ì)作(zuò)何種修改?這(zhè)是(shì) SDM 的(d×₽§£e)反問(wèn)題。與結構動力修改聯系在一(yī)起的(de)還(há÷≥✘λi)有(yǒu)動力靈敏度分(fēn)析和(hé)強迫響應估計(jì)→β。
結構動力修改:良好(hǎo)的(de)願望和(h≈≠λé)工(gōng)程應用(yòng)可(kě)能(néng♣Ω)。結構動力修改(SDM)是(shì)設計(jì)師(≥πshī)期待多(duō)年(nián)的(de)願望。結構動力修改的 ★(de)正問(wèn)題和(hé)反問(w$☆èn)題,如(rú)果封閉在有(yǒu)限元計₹β(jì)算(suàn)模型內(nèi)解決, 其正問(wèn)€題是(shì)很(hěn)方便的(de),隻要(yào)改變單元類型✘×、劃分(fēn)和(hé)材料特性等參數(shù)重新計(jì)算(s₩✔uàn)一(yī)次就(jiù)可(kě)以,現×♦(xiàn)在已大(dà)量應用(yòng)于計(j♠γ ì)算(suàn)機(jī)輔助設計(jì)。其反問(wèn)¥≥'題就(jiù)是(shì)特征值的(de)反問(w∞€èn)題,由于物(wù)理(lǐ)性質上(shàngε≥α)的(de)特點及數(shù)學工(gōng)具的(de)難δ¶度較大(dà),目前在理(lǐ)論上(shàng)還(hái)不☆♠Ω(bù)完善。由于材料特性、構件(jiàΩ♦♠n)結合面及非線性等因素,根據計(jì)算(suàn)的(de)各種方案×♥£得(de)到(dào)的(de)動力特性變化(huà)規律必須經過♣ "↑試驗驗證。通(tōng)常所指的(de)SDM 是(sh♠>ì)指在試驗模态分(fēn)析基礎上(shàng)的(deσδδ),即根據已完成的(de)模态試驗建立的(de)動力學模型,預測結構進行(x€$₹íng)某種修改後動力特性應有(yǒu)的(de)↓$↓變化(huà)(正問(wèn)題)或為(wèi)了(le)得(de)到<→≠(dào)改進的(de)動力特性應對(duì)結構作(zuò)何種允λ•&α許的(de)修改(反問(wèn)題)。
鑒于測試技(jì)術(shù)的(de)困難,目前試驗模♦★态的(de)建模仍然是(shì)很(hěn)粗糙的(de)。對(dσ≥uì)SDM 的(de)實用(yòng)性有(yǒu)一(® <yī)個(gè)認識過程。原理(lǐ)上(shàn™∏g)是(shì)否适用(yòng)小(xi¶↑ǎo)修改?質量或剛度修改量如(rú)何向各個(gè)自(zì ₩)由度分(fēn)解?對(duì)于極坐(zuò)标及球坐(z€≥↑uò)标系進行(xíng)的(de)模态試驗如(rú)何用(yòn"λ> g)于建立在直角坐(zuò)标系的(de)質量、剛度∑→φ修改的(de)動力修改公式?此外(wài),修改結果的(de)可(kě$)信度多(duō)少(shǎo)?如(rú)何檢驗?上(shàng)述 ₹σ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φδ≈®有(yǒu)人(rén)敢肯定地(dì)回答(dá)。即使如&ππ(rú)此,由于設計(jì)制(zhì)造一(yī)種 新型機(jī)器(qì)需要(yào)一(™≤±$yī)個(gè)很(hěn)長(cháng)周期,利用(yòng)靈敏度分♣♣→(fēn)析和(hé)動力修改原理(lǐ),在已制(zhì)成的(de)樣機(♣αjī)結構模态分(fēn)析的(de)基礎上(shàngπ≈)與工(gōng)程師(shī)的(de)∑♥÷經驗相(xiàng)結合,找出結構動力薄弱ε₹≈環節,使得(de)最小(xiǎo)的(de)結構修改取得(de)最理(lǐ)₹>想的(de)動力特征,指出一(yī)條修∑≈改的(de)大(dà)緻路(lù)徑,其實用(y←✔λòng)意義和(hé)經濟價值是(shì)顯然的(de)。
DmCras 軟件(jiàn)功能(néng≤)
頻(pín)率靈敏度分(fēn)析
在某一(yī)選定的(de)自(zì)由度上(shàng♠®α )進行(xíng)質量修改。單位質量改變(千克¥♣)引起模态頻(pín)率的(de)變化(h×<&→uà)程度。不(bù)同階的(de)模态對(dα¥&uì)同1自(zì)由度而言頻(pín)率靈敏度不↔≠(bù)同。
在某一(yī)對(duì)選定的(de)自(zì)由度之間(jiā£εn)進行(xíng)剛度修改,各階模态頻(pín)率的(de)靈敏度。是&₹(shì)單位剛度改變(牛頓/米) 引起模态頻(pín)率的(de)變化(h☆∏δuà)程度。不(bù)同階的(de)模态頻(pín)率,對(duì)同一(y¶∞ī)對(duì)自(zì)由度而言,靈敏度不(bù)同。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻(pí✔≈™Ωn)率,按質量修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),列出 最大(dà)的(de)20個(gè)自(zì)由度。
對(duì)某一(yī)選定的(de)模态階頻 ≠'(pín)率,按剛度修改的(de)靈敏度大(dà)小(xiǎo),®→♥列出最大(dà)的(de)20對(duì)自(©•zì)由度。剛度修改允許一(yī)端為(w₽≠§&èi)接地(dì)"G"©& Ω,表示在某一(yī)自(zì)由度與地(dì)之間(jiān)增✔♦>§加一(yī)個(gè)剛度(支撐彈簧)。
結構設計(jì)修改(正問(wèn)題)
在某一(yī)自(zì)由度上(shàng)加Ωφ減質量或某一(yī)對(duì)自(zì)由度上(shàng)☆→加減剛度引起模态頻(pín)率、阻尼、頻(pínλ$)響函數(shù)及振形動畫(huà)的(de)變化(huà)。一(yī)↓←δ®次修改可(kě)以同時(shí)進行(xíng)多(dδ®uō)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(kā™δ♦§i)共振。修改結果是(shì)在指定自(zì)由度上(sh♦♦αàng)應修改的(de)質量或指定的(de)對(duì)自(zì)↑∑Ω由度之間(jiān)應增加或減小(xiǎo)的(Ω✘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(xín ₹g)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(nπ♦éng)可(kě)以獲得(de)任意激勵<•→及任意測量點之間(jiān)的(de)仿真頻 €Ω(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)響範圍內(nèi)掃頻(pín)過程波形變化(huà→Ω÷)情況。
· 脈沖激勵可(kě)以獲得(de)在任意激勵自(zì)由度上(shàn±Ω∏g)施加單位脈沖力在任意測量點上(shàng)的(de)振動脈沖σ<↑γ響應。
進行(xíng)結構動力修改的(de)必要(y☆™ào)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(h©↑&ái)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)。



