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海天精工機(jī)床有限公司 海天精工博客

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模態(tài)參數(shù)的識別方法

模態(tài)參數(shù)識別是試驗方法建模過程中最重要的環(huán)節(jié),。模態(tài)參數(shù)識別就是采用 實測數(shù)據(jù)通過某種誤差準(zhǔn)則極小的優(yōu)化算法,，確定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù),，其中包 括模態(tài)固有頻率、模態(tài)阻尼比,、模態(tài)質(zhì)量,、模態(tài)剛度及振型等,。目前常用的模態(tài) 參數(shù)識別算法分為頻域法、時域法及時一一頻域法三大類

頻域總體曲線擬合法

以上的方法中，大多是用每個測點(diǎn)所得的頻響函數(shù)測試值,，單獨(dú)進(jìn)行曲線擬 合,，而后，得到各階模態(tài)頻率、阻尼,、留數(shù)的估值,。不同測點(diǎn)同階模態(tài)參數(shù)理論 上應(yīng)該是相同的。但是由于模型和測量都存在誤差,，因此,，不同測點(diǎn)所識別的模 態(tài)參數(shù)往往并不完全相同，特別是阻尼和留數(shù)的估值比固有頻率更難確定,，并且 留數(shù)和阻尼估值又是相關(guān)的,，阻尼有較大誤差，勢必導(dǎo)致留數(shù)估值有較大誤差,。

懸掛位置,、激勵點(diǎn)和響應(yīng)點(diǎn)的分布

測試點(diǎn)所測得的信息要求有盡可能高的信噪比，因此,，測試點(diǎn)不應(yīng)該靠近節(jié) 點(diǎn),。注意到實際上使用的一般都是加速度傳感器。實際測得的都是加速度信號,、 因此在******測試點(diǎn)的位置,，其平均驅(qū)動自由度加速度的值應(yīng)該較大。確定******測 試點(diǎn)的方法通常用 El (Effective Independence)法[48],。

相干性,、互易性檢驗和測試結(jié)果及模態(tài)參數(shù)識別

為驗證這一特性,，把加速度計分別擺放在工作臺,、立柱、主軸箱,、床身然后 用力錘敲擊主軸,，測量各點(diǎn)響應(yīng)信號，然后兩點(diǎn)交換后觀察,，利用B&K3660C Pulse LAN-XI動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的對采集到的頻響函數(shù)進(jìn)行分析[51][52],，若頻率、相位 一致即說明該立式加工中心可以近似被認(rèn)為是一線性系統(tǒng),。具有互異性,。如下是 其中一測點(diǎn)的數(shù)據(jù)：

薄弱環(huán)節(jié)分析及改進(jìn)方案

本章先簡單介紹了對VMC1060立式加工中心進(jìn)行試驗?zāi)B(tài)分析所需的儀器 設(shè)備，以及試驗過程中的相關(guān)傳遞函數(shù)測試,。通過模態(tài)分析軟件對傳遞函數(shù)進(jìn)行 曲線擬合,，識別得到機(jī)床整機(jī)的試驗?zāi)B(tài)參數(shù)。最后對機(jī)床的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了簡 單分析,，并提出了初步的修改意見,。

VMC1060型立式加工中心試驗?zāi)B(tài)分析-總結(jié)與展望

本論文對對VMC1060立式加工中心整機(jī)進(jìn)行了試驗分析。并在試驗基礎(chǔ)上 對其結(jié)構(gòu)動態(tài)特性進(jìn)行了分析，找出了該機(jī)床結(jié)構(gòu)所存在的薄弱模態(tài)和薄弱環(huán)節(jié),。 全文的研究的工作總結(jié)為以下幾個方面：

試驗?zāi)B(tài)分析在機(jī)床結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

機(jī)床動態(tài)特性的試驗研究包括[13][2°][21]:動態(tài)測試,、模態(tài)分析、確定薄弱環(huán)節(jié) 以及切削試驗等,，根據(jù)需要采取相應(yīng)措施用以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性優(yōu)化,，是理論分 析和動態(tài)試驗密切結(jié)合的過程。機(jī)床動態(tài)特性中起主要作用的是少數(shù)低階模態(tài),， 只要能精確地測試和識別出這些模態(tài)的參數(shù),，就可較精確地反映機(jī)床結(jié)構(gòu)的動態(tài) 特性。試驗?zāi)B(tài)分析技術(shù)通過對結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)試驗,，識別結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù),，建立 模態(tài)模型，用圖形顯示結(jié)構(gòu)振動形態(tài),，根據(jù)結(jié)構(gòu)的實際使用情況,，找出薄弱的環(huán) 節(jié)，為結(jié)構(gòu)動力修改提供可靠的信息,。其分析結(jié)果主要依賴于實際的測試數(shù)據(jù)和 分析手段選擇的合理性,。