基于振动实验台的结构模态分析与研究.pdf

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1、第26卷第5期山东建筑大学学报Vo1．26N0．52011矩1O月JOURNALOFSHANDONGJIANZHUUNIVERSⅡY0ct．20ll文章编号：1673—7644(2011)05—0447—04基于振动实验台的结构模态分析与研究杜丽，牛强，张蔚波(山东建筑大学机电工程学院，山东济南250101)摘要：模态分析是工程振动领域的基本分析方法。以振动教学实验台为研究对象，对其进行实验模态分析和有限元模态分析，然后对振教台进行简谐激励验证实验，即给予实验台不同频率的简谐信号以激发其各阶模态振动。通过对上述三种方法实验结果的综合分

2、析，确定振动教学实验台的模态参数。通过实验模态分析的结果验证有限元模型的正确性，简谐激励实验验证实验模态分析结果的正确性，指出这种综合分析方法可以更为可靠的识别机械结构的模态参数。关键词：振动控制；模态分析；有限元分析；实验模态；模态参数·中图分类号：TH113文献标识码：AStructuralmodalanalysisandstudybasedonthevibrationtestbenchDULi，NIUQiang，ZHANGWei—bo(SchoolofMechanicalandElectronicEngineering，Shan

3、dongJianzhuUniversity，Jinan250101，China)Abstract：Modalanalysisisabasicmethodinthefieldofengineeringvibration．Inthispaper，thevi—brationtestbenchforteachingisanalyzedrespectivelybytheexperimentalmodalanalysismethodandfiniteelementmodalanalysismethod；againwithharmonicexcit

4、ationexperimentfortest，thatis，givingtllevibrationtestbenchdiferentfrequencyharmonicsignalsinordertoarouseitsvariousmodesvibra—tion．Basedontheexperimentalresultsoftheabovethreemethods，modalp~ametemofthevibrationtestbencharedeterminedbythecomprehensiveanalysis．Thefiniteel

5、ementmodaliSverifiedbytheresultsofexperimentalmodalanalysisandtheseresultsareverifiedbyharmonicexcitationexperi．ment．Thepaperpointsoutthatthiscomprehensiveanalysismethodcanmorereliablelydeterminethemodalparametersofmechanicalstructures．Keywords：vibrationcontrol；modalana

6、lysis；finiteelementanalysis；experimentalmodal；modalpa—rameted分析和数值模态分析方法。实验模态分析是模态分0引言析中最常用的，它与有限元分析技术一起成为解决现代复杂结构动力学问题的两大支柱¨。基于无通过对机械结构进行模态分析可以研究其动力法进行人为激振的大型结构(如桥梁、海洋平台等)特征，从而为结构的振动故障诊断以及动力优化设提出的工作模态分析方法，可以仅通过振动响应数计提供依据。较为成熟的模态分析方法有实验模态据，结合工作模态的辨识方法获取模态信息，称为收稿日期：2011—

7、06—25作者简介：杜丽(1987一)，女，山东莱芜人，在读硕士，主要从事机电系统建模及仿真、动态测试的研究与开发．E-mail：caro365@msn．com山东建筑大学学报2011年ODS工作振型测试法I4J。徐晓霞等人最新提出了以振动教学实验台为研究对象，进行实验模态分析基于响应协方差小波变换和SVD的结构工作模态与有限元模态分析，并将此两种方法的数据与简谐参数识别方法。激励结果进行综合分析，对更为精确的识别机械结然而工作模态分析方法得到的振型是相对量，构的模态参数进行了有效的探索。难以同有限元计算结果进行比较，还有待于进一步发

8、展。实验模态分析方法运用最广，已形成许多信1有限元模态分析号消躁、模态定阶及剔除虚假模态的理论；但这些方法只能减小模态识别的误差，不能消除误差。本文1．1振动教学实验台概述基础板2支座3轴承座4简支梁非接触式激振器6夹头