模态测试 Modal Testing

   DP SignalCalc系列分析仪是理想的模态分析测试工具。它们包含了力锤法和激振器法模态测试所需的特殊信号处理过程，精确的测量FRF函数，数据自动存储，支持数据导出到别的流行模态动画软件中，如MeScope，Matlab等，分析功能包括：

1. 传递函数FRF

2. 力锤或激振器激励

3. 各种激励信号如猝发随机

4. 激振及响应点号和方向标记

5. 多个坐标系系统

6. 数据预览，平均，力/响应窗

7. 数据导出到模态分析后处理软件

8. 单自由度阻尼估计

9. Hxy, H2xy and 1/Hxy

力锤法窗函数 Force and Response Windows

移动力锤法测试时使用一个模态力锤在几个位置锤击测试对象，同时测量固定参考位置的响应加速度。如左图是一个典型的力锤锤击信号，锤击信号为高频窄脉宽，加速度响应信号为指数衰减正弦波。如果在分析时间窗内，响应没有结束，将导致分析结果出现偏差，解决方法一是加大时间窗口长度，但时间窗口的加长数据计算量加大，反应较慢，另一种办法是使用优化的F/Exp窗，分别对力信号和响应信号进行特殊衰减处理，减小分析误差。

力锤信号锤击为瞬态信号，设置触发捕抓模式同步抓取力锤及响应加速度信号。

为防止力锤二次敲击，或剔除不合格的敲击，使用平均预览模式，数据加入平均前先观察信号质量，不合格信号不参与平均计算。

激振器法猝发随机信号源 Burst-Random

激振器法模态测试时使用模态激振器分别激振结构不同点，测量固定点的响应，或者激振点固定，测量不同点的响应。

当使用纯随机信号激振结构时，一般会在结构的共振点显现出较弱的相干性，如左图，在测试高Q值的结构时测量结果会存在较大误差，该问题源于系统分辨率不够，响应与力帧不对应。解决办法一是提高频率分辨率，但提高分类率加大了系统处理和反应时间，另一种办法是使用猝发随机激振。

猝发随机在每个测量间隔内限制随机噪声的持续时间，以便在测量时间窗内响应可以衰减到零。保证了每次观测只包含测量过程中施加的激励响应;消除了泄漏，没有泄漏则可以使用矩形窗获得更好的分辨率和信噪比。

激振与响应点标记 Point and Direction

测量数据与结构空间点对应，正确的标注每个测量数据的坐标，方向是模态振型分析所必须要求的，测量数据导出到别的模态动画软件时，按照标注点和方向与结构模型自动对应。SignalCalc支持三种空间坐标，矩形（X,Y,Z），圆柱，球坐标。

如上图设置，做移动力锤法模态测量时

当前通道一（力锤敲击点）位置序号为1，方向为Z向，保存数据后自动增加序号为2。

当前通道二（响应加速度传感器）位置序号为5，方向为Y向，位置保持不动

共振频率及阻尼 Natural Frequency and Damping

测量及分析Transfer Function（FRF）即激励与响应的传递函数，是模态测试的主要目的，通过FRF曲线可以获取结构共振频率，系统阻尼等信息。FRF曲线导出到如Mescope模态软件中，可以进一步分析演示模态振型。

FRF曲线右键添加峰值游标，设置游标显示峰值数量，阻尼计算，显示列表信息。

测量显示曲线 Transfer Function Measurement Signals

Xx – the last time-history 通道时域波形

Wx – the time-history of Xx multiplied by the Window 通道加窗时域波形

Sx -   the complex spectrum of Wx. 通道频谱

Sxx – the last constituent auto (power) spectrum 通道自功率谱

Sxy – the last (complex) constituent cross spectrum 通道互功率谱

Gxx -   the auto (power) spectrum 通道平均自功率谱.

Gxy – the (complex) cross-spectrum 通道平均互功率谱

Hxy – the (complex) transfer function (or FRF) 传递函数，计算模型Gxy/Gxx

H2ESTxy – the (complex) transfer function (or FRF) ) 传递函数，计算模型Gyy/Gyx

Cxy – the ordinary coherence 相干函数

Zxy – the impulse response function 脉冲响应函数

模态测试设备 Modal Testing Devices

1.DP240分析仪

2.DP730分析仪

3.DP900分析仪

4.DP M系列激振器

5.DP V系列永磁小型振动台

6.模态脉冲力锤