這是試驗(yàn)?zāi)B(tài)的關(guān)鍵一步,，所測(cè)量得到的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性直接影響到 模態(tài)試驗(yàn)的結(jié)果,。在某一激振力的作用下被測(cè)系統(tǒng)一旦被激振起來(lái),，就可以通過(guò) 測(cè)試儀器測(cè)量得到激振力或響應(yīng)的時(shí)域信號(hào)，通過(guò)數(shù)學(xué)手段將其轉(zhuǎn)化為頻域信號(hào),， 就可以得到系統(tǒng)頻響函數(shù)的平均估計(jì),，在某些情況下不要求計(jì)算頻響函數(shù),，只需 要時(shí)間歷程就可以了,。
由于試驗(yàn)條件的關(guān)系,，本文采用頻域識(shí)別的方法對(duì)機(jī)床的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別,， 下面簡(jiǎn)單介紹在頻域中的一些模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法,。分量分析法就是將頻響函數(shù)分成實(shí)部和虛部分量進(jìn)行分析,，式(2-15)是基本 公式，它是一種圖解法,，即從曲線上直接找出有關(guān)參數(shù),。
本章簡(jiǎn)單介紹了模態(tài)試驗(yàn)的相關(guān)理論和模態(tài)分析的基本步驟，包括模態(tài)分析 理論與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析理論,，揭示了傳遞函數(shù)與模態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系,。重點(diǎn)介紹了 從傳遞函數(shù)到得到模態(tài)參數(shù)的識(shí)別過(guò)程的理論基礎(chǔ)。
本章從試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的整體觀點(diǎn)出發(fā),，先討論了激勵(lì)系統(tǒng),、力傳感器和運(yùn)動(dòng) 傳感器、測(cè)試與分析系統(tǒng)以及具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)的一些基本問(wèn)題,。不同的測(cè)試與分析 系統(tǒng),，它們?cè)谛阅堋㈧`活性,、大小和價(jià)格等方面是有區(qū)別的,，需要試驗(yàn)設(shè)計(jì)者根 據(jù)不同的需要進(jìn)行選取。在確定了模態(tài)分析與測(cè)試系統(tǒng)后,，設(shè)計(jì)模態(tài)分析試驗(yàn)時(shí),，試驗(yàn)工程師應(yīng)當(dāng)利用盡可能多的信息。從這一觀點(diǎn)出發(fā),，傳遞函數(shù)的測(cè)試這一部 分主要討論了正確選擇響應(yīng)點(diǎn)和激勵(lì)點(diǎn)的一些理論和方法;信號(hào)采集過(guò)程中的一 些參數(shù)設(shè)置,，以及針對(duì)不同試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的頻段選取。本章的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析技術(shù)為后 面具體的機(jī)床模態(tài)試驗(yàn)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ),。
本課題來(lái)自于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“龍門(mén)移動(dòng)式精工加工中心的橫梁同步磁懸 浮系統(tǒng)研究”（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：50805098),。
實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析方法可以分為頻響函數(shù)法（簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)力法）和環(huán)境激勵(lì)法（簡(jiǎn)稱(chēng) 不測(cè)力法）兩種，所謂測(cè)力法就是在試驗(yàn)過(guò)程中需要同時(shí)測(cè)量激勵(lì)力和響應(yīng)的方 法,。經(jīng)典的測(cè)力法是利用頻域的頻響函數(shù)（FRF)或時(shí)域的脈沖響應(yīng)函數(shù)（IRF) 對(duì)模態(tài)參數(shù)進(jìn)行估計(jì),。頻響函數(shù)是響應(yīng)和力的傅里葉變換之比，而脈沖響應(yīng)函數(shù) 也要先測(cè)得頻響函數(shù)然后經(jīng)傅里葉逆變換（IFFT)獲得,。因此,，測(cè)力法必須利用 帶測(cè)力計(jì)的激振器或力錘施加可測(cè)量的激勵(lì)力。測(cè)力法可以估計(jì)所有的模態(tài)參數(shù),， 包括固有頻率,、模態(tài)振型、模態(tài)阻尼或阻尼比,、模態(tài)質(zhì)量和模態(tài)剛度,，而且精度 較高。
模態(tài)試驗(yàn)中，試驗(yàn)夾具和支承系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證相當(dāng)重要,。當(dāng)發(fā)現(xiàn)夾具和支 承系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性對(duì)所試驗(yàn)結(jié)構(gòu)有明顯影響時(shí),，應(yīng)將試驗(yàn)對(duì)象連同夾具一起作為 整體進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。隨著試驗(yàn)對(duì)象結(jié)構(gòu)愈來(lái)愈大,，要設(shè)計(jì)一個(gè)具有理想界面或與 試驗(yàn)對(duì)象藕合較小的夾具也愈來(lái)愈困難,，費(fèi)用也相當(dāng)昂貴，有的需從試驗(yàn)方法(如 慣性質(zhì)量界面和殘余柔度)去解決這些矛盾,。
觸發(fā)方式?jīng)Q定了采樣時(shí)每段樣本的幵始點(diǎn),。它的合理選擇，對(duì)于捕捉瞬態(tài)信 號(hào)或要求被采集信號(hào)同吵運(yùn)算作用很大,。解發(fā)方式一般有以K幾種:自由觸發(fā),，信 號(hào)觸發(fā)，預(yù)觸發(fā),，外觸發(fā)等,。對(duì)于脈沖信號(hào)而言，一般很難捕捉到,，采樣早了信 號(hào)沒(méi)有到來(lái),，采樣晚了信號(hào)己過(guò)去。這種情況下,，可用信號(hào)本身的電平來(lái)觸發(fā),。 可以將觸發(fā)電平調(diào)到比噪聲電平稍高一點(diǎn)，這樣,，沒(méi)有脈沖信號(hào)時(shí),，噪聲無(wú)法觸 發(fā)采樣系統(tǒng)而不能采樣；當(dāng)出現(xiàn)脈沖信號(hào),，達(dá)到預(yù)置的觸發(fā)電平后,，采樣系統(tǒng)立 刻進(jìn)行采樣（此前系統(tǒng)一直處于采樣工作狀態(tài)，此時(shí)采樣即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存,，為 有效采樣階段）,。采用這種觸發(fā)方法，可確保采到所要分析的脈沖信號(hào),。如果沒(méi)有 信號(hào),，采樣系統(tǒng)不會(huì)工作，一直到下一次脈沖信號(hào)出現(xiàn)時(shí),，才會(huì)再次采樣,。這樣， 既保證了每次無(wú)遺漏地采到所要的脈沖信號(hào),，又將大量不需要的噪聲排除在外,。
B&K3660C Pulse LAN-XI是同類(lèi)產(chǎn)品中最強(qiáng)大,、最緊湊和最輕便的數(shù)據(jù)采集 前端之一，在一個(gè)密封的前端裝置有該模塊,。B&K3660CPulslLAN-XI能夠在高 速書(shū)籍采集方面和新號(hào)調(diào)節(jié)方面都用得到,，并且根據(jù)客戶需求提供完善的各類(lèi)服 務(wù)。B&K3660C Pulse LAN-XI數(shù)據(jù)采集前端與B&K基本分析系統(tǒng)以及PULSE Reflex高級(jí)模態(tài)采集與分析包穩(wěn)固結(jié)合,，通過(guò)靈巧多變的硬件選擇適合各類(lèi)場(chǎng)所 的特定需要，最終達(dá)到優(yōu)越的性能,。PULSE Reflex高級(jí)模態(tài)采集與分析包是專(zhuān)為 提高實(shí)驗(yàn)工作效率而設(shè)計(jì)的,，新版的PULSE Reflex髙級(jí)模態(tài)采集與分析包加強(qiáng)了 數(shù)據(jù)采集功能，提高振動(dòng)噪聲實(shí)驗(yàn)效率,。使用PULSE Reflex高級(jí)模態(tài)采集與分析 包進(jìn)行普通的振動(dòng)噪聲實(shí)驗(yàn)可以節(jié)省大量的時(shí)間,。PULSE Reflex高級(jí)模態(tài)采集與 分析包在很多時(shí)候都能很明顯的體現(xiàn)其高效靈活的特點(diǎn)，它具有的如快速設(shè)置,、 高效采集數(shù)據(jù),、自定義處理功能、報(bào)告生成功能以及數(shù)據(jù)的共享等方面的特點(diǎn),。
隨著制造業(yè)的迅猛發(fā)展,，從二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始加工中心引起了發(fā)達(dá)國(guó)家的重 視，并注入了大量的資金和人力進(jìn)行研究,。加工中心的精度,、速度等一系列參數(shù)得到 了迅速提升，而可靠性作為一個(gè)評(píng)估參數(shù)也逐漸浮現(xiàn)在人們的視野中,。狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故 障預(yù)警作為提升可靠性水平的一種重要措施也引起了更加廣泛的關(guān)注,。