同济大学高等桥梁实验技术Lecture7.pdf

第五章 模态分析与参数识别技术 1 55.44 频响频响函数的测量函数的测量 传统方法：正弦扫频实验法（Sine-sweep） 施加正弦扫频激励，绘制 H(f )-f 曲线 优点优点：信噪比高信噪比高、振动能量可控制振动能量可控制、泄漏误差小泄漏误差小 缺点：实验时间长，(因每次都是相同大小的激振)对结构非线性产 生的畸变引起的误差不易用多次平均的方法消除生的畸变引起的误差不易用多次平均的方法消除。 数字傅立叶分析仪 对激励信号的种类无限制； 唯一要求：激振函数在所需的测量频率上包含能量（宽带随机 信号） 三种形式：纯随机激振、伪随机激振、周期随机激振 2 55.44 频响频响函数的测量函数的测量 一、纯随机振动测试法 信号：宽带随机 白噪声 滤波器滤波器 功功 放放 激振器激振器 发生器发生器 测振传感器 力传感器 x(t) y(t) 使激振能量分布 于所需频段内于所需频段内 白噪声：白谱，但由于激振 放大器 记录仪 放大器 器与结构的相互作用器与结构的相互作用，，激振激振 力不再是白谱，但仍是宽带 随机信 分析仪 输出设备 信号源:(1) 白噪声发生器 (2) 在计算机上由数学方法产生 3 55.44 频响频响函数的测量函数的测量 一、纯随机振动测试法 测模态参数时，将结构离散为N个自由度，可以： (( )) i 1~ N ((1)) 固定激振器于某点jj ，改变测量传感器位置i，测量H ijij ff ,, (2) 固定测量传感器于点i，改变激振器位置j ，测量 ( )， j 1~ N H ij f (( )) GGxy ff ( ) H f 分析时为提高精度：抗混淆、时窗处理、平滑处理 ( ) Gx f 测量精度检验：相干函数 2 ( )≈1 时表示噪声干扰少，实验数据可靠 γ f xy 4 55.44 频响频响函数的测量函数的测量 一、纯随机振动测试法