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悬挂测量物体的自由模态

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楼主
发表于 2014-3-1 10:20 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
11体能
? ? 我用B&KPulse系统测量一根管的频率,如图 ,测量结果在低阶有峰值(比管道一阶固有频率低),是怎么回事

本帖被以下淘专辑推荐:

沙发
发表于 2014-3-1 10:55 | 只看该作者
.
? ?悬挂系统的频率,由于悬挂一般都比较软,避免耦合,这时频率对应的模态管子相当刚体,可以简单算出来的. . .
板凳
发表于 2014-3-1 11:07 | 只看该作者
一般要求最高刚体频率低于弹性体频率的5~10倍。
对于悬挂系统,可以简单估算其刚体频率fs = sqrt(g/L)/(2*pi),其中L为质量的静变形量。
地板
?楼主| 发表于 2014-3-1 11:14 | 只看该作者
westrongmc 发表于 2014-3-1 11:07
一般要求最高刚体频率低于弹性体频率的5~10倍。
对于悬挂系统,可以简单估算其刚体频率fs = sqrt(g/L)/ ...

如果我悬挂绳子不是弹性的呢
5
发表于 2014-3-1 11:33 | 只看该作者
本帖最后由 westrongmc 于 2014-3-1 11:36 编辑

既然要做自由模态(free-free support),那么就要尽量实现无约束的边界条件,当然在试验设计时要尽量满足这个条件。

用很软的绳子(或某些类似的东西)将试件悬吊起来只是自由-自由条件的近似。

柔性悬挂使得刚体频率从理论的0Hz偏移到稍高一些的频率上。
一般认为最高刚体模态低于结构一阶弹性体模态5~10倍时(有人提10倍以上,但有时很难于实现),
刚体模态对于弹性体模态的影响可以忽略。

所以如果采用悬挂的方式(当然还有其他诸如软弹簧支承;海绵垫、橡胶垫支承,空气弹簧等方式),选的挂绳要尽量软,尽量长。

如果悬挂绳子不是软的,你看测得的最高刚体频率是多少?一阶弹性体频率是多少?
如果满足5~10倍以上的关系,可以接受。
否则请更换挂绳。

并且悬挂点还有讲究:
为了将这种悬吊的影响减到最小,
悬吊试件的连接点应当选择处于或接近于尽可能多的模态的节点上(因此要寻找对称点,避免选择柔性端),
这对于准确估计小阻尼结构的阻尼是特别重要的。

从你的照片可以看出,测试对象好像是个排气管,
悬挂点选择在了两侧端,不是太合适。
另外这个金属的管子的阻尼比较小,
所以在选择悬挂点时,建议仔细选择。

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? 发表于 2014-3-6 15:00

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1

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6
?楼主| 发表于 2014-3-1 18:32 | 只看该作者
本帖最后由 北国之春 于 2014-3-1 18:41 编辑
westrongmc 发表于 2014-3-1 11:33
既然要做自由模态(free-free support),那么就要尽量实现无约束的边界条件,当然在试验设计时要尽量满足 ...

是尼龙绳


7
发表于 2014-3-1 19:49 | 只看该作者
本帖最后由 hcharlie 于 2014-3-1 19:53 编辑

24.25Hz可能是钢管悬挂在绳子上的频率。改用橡皮绳悬挂试试,24.25频率应该降低,94则提高。
还应该测量各个频率下的模态就明白了。
8
?楼主| 发表于 2014-3-1 19:56 | 只看该作者
这个测试结果可以吗?在24.25HZ时,管子会变形吗?请教一下什么是反共振

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就是频响函数幅值谱的低谷所在频点,很明显是相对于共振点而定义的;一般这里信噪比低,相干性能差;请参考沃德海伦的书。? 发表于 2014-3-6 17:31
9
发表于 2014-3-2 08:52 | 只看该作者
北国之春 发表于 2014-3-1 19:56
这个测试结果可以吗?在24.25HZ时,管子会变形吗?请教一下什么是反共振

只做扫频曲线是不够的,还应该测试振型(模态);
反共振是两个模态频率中间的频率点,物体的某些点受邻近两模态互相抵消的作用下出现的振幅接近于另的现象。

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对原点频响函数而言,各阶共振、反共振交替出现,即在每一共振之后一定出现反共振。而对跨点频响函数而言,则无此规律。? 发表于 2014-3-10 19:18
10
?楼主| 发表于 2014-3-2 13:25 | 只看该作者
hcharlie 发表于 2014-3-2 08:52
只做扫频曲线是不够的,还应该测试振型(模态);
反共振是两个模态频率中间的频率点,物体的某些点受邻 ...

只测量频率不行吗

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不够!因为不能识别模态。最好应将图上5个频率都识别出来。? 发表于 2014-3-2 17:11
11
?楼主| 发表于 2014-3-2 20:18 | 只看该作者
hcharlie 发表于 2014-3-2 08:52
只做扫频曲线是不够的,还应该测试振型(模态);
反共振是两个模态频率中间的频率点,物体的某些点受邻 ...

在24.25HZ时,管子会变形吗?

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会有不大的一阶变形。? 发表于 2014-3-2 20:27
12
?楼主| 发表于 2014-3-2 20:34 | 只看该作者
hcharlie 发表于 2014-3-2 08:52
只做扫频曲线是不够的,还应该测试振型(模态);
反共振是两个模态频率中间的频率点,物体的某些点受邻 ...

一阶变形是什么意思

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在刚体位移的基础上加一阶(弯曲)模态变形。? 发表于 2014-3-2 20:51
13
?楼主| 发表于 2014-3-3 09:07 | 只看该作者
hcharlie 发表于 2014-3-2 08:52
只做扫频曲线是不够的,还应该测试振型(模态);
反共振是两个模态频率中间的频率点,物体的某些点受邻 ...

但是一阶是94HZ跟刚体模态24.25相差比较远,会影响吗?还有改为橡皮绳之后,为什么一阶频率会升高

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你做了就知道了? 发表于 2014-3-3 10:26
14
?楼主| 发表于 2014-3-3 11:25 | 只看该作者
hcharlie 发表于 2014-3-2 08:52
只做扫频曲线是不够的,还应该测试振型(模态);
反共振是两个模态频率中间的频率点,物体的某些点受邻 ...

最好用什么绳子悬挂,能不能推荐一种

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根据管子重量,淘宝网找。一般的松紧带就可以。? 发表于 2014-3-3 12:16
15
?楼主| 发表于 2014-3-3 13:01 | 只看该作者
hcharlie 发表于 2014-3-1 19:49
24.25Hz可能是钢管悬挂在绳子上的频率。改用橡皮绳悬挂试试,24.25频率应该降低,94则提高。
还应该测量各 ...

这种可以吗

点评

不需要用管子吧。? 发表于 2014-3-3 14:26
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