激振器法模态测试操作流程

激振器法模态测试操作流程 LMS Test.Lab Spectral Testing

1 目录 LMS Test. Lab激振器法模态测试流程： ............................................................ 1 步骤一，通道设置（Channel setup） ................................................................. 2 步骤二，示波（scope） ...................................................................................... 3 步骤三，测试设置（test setup） ......................................................................... 5 1. 采样参数设置 ........................................................................................... 5 2. 测量函数定义 ........................................................................................... 7 步骤四，测试（measurement）.......................................................................... 8 步骤五，数据验证（validate） ............................................................................ 9

1 LMS Test. Lab激振器法模态测试流程： 打开Spectral testing软件后，软件窗口底部以工作表形式表示，按照每一个工作表依次进行即可（在做激振器模态测试时有一些工作表不需使用，如下图中5，可直接跳过或通过设置将其隐藏），如下图示。  Documentation――可以进行备忘录，测试图片等需要记录的文字或图片的输入，作为测试工作的辅助记录，如下图示。  Navigator——文件列表及图形显示等功能。  Geometry――创建几何  Channel setup――通道设置，在该选项卡中可进行数采前端对应通道的设置，如定义传感器名称，传感器灵敏度等操作。  Tracking Setup——在谱采集中可能也会需要记录一些转速信号，但并不能对这个转速通道进行跟踪或控制（激振器法模态测试中不用此项，可跳过）。  Calibration――对传感器进行标定  scope――示波用来确定各通道量程以及控制信号源输出  Test setup――设置分析带宽、窗、平均次数以及其他测量参数

2  Measure――设置完成后进行测试  Validate——对测试结果进行验证 以下步骤介绍中省略了几何建模和标定模块。 步骤一，通道设置（Channel setup） 假设已创建好了模型，传感器已布置完成，数采前端、激振器已连接完成。 通道设置窗口如下图示，在spectral testing中，首先将激振输入的通道定义为参考通道，其他为传感器对应的通道，类似于锤击法模态测试。  1 选取测试通道  2 定义参考通道，通常为激振器输入的通道  3 依次在ChannelGroupld中定义传感器测量类型（对加速度计和激振器则选vibration，如做声模态，则选取acoustic），在point中定义测点名称（对应为几何模型上的节点名，见后），在Direction中设置测点所测振动的方向（声模态测试中选为S），InputMode中设置传感器类型（通常为ICP），在Measured Quantity中定义测量量（加速度、力等），在Electrical Unit中定义输入量的单位，通常均为mv.另外若已经确定传感器的灵敏度则可在Actual Sensitivity中直接输入灵敏度值，否则可在Calibration工作表中进行标定。 注：通道设置中测点名称使用几何模型名称的方法

3 步骤二，示波（scope） 示波工作表如下图所示，在此可通过工具栏菜单中“tools”――“adds in”中选取“source control”，以在工作表中加入激励源控制模块。 1．Scope settings：设置示波过程中所需测试的带宽、谱线及频率分辨率。 2．View Settings：设置左侧显示窗中横纵坐标的显示方式。 3．Sources Control：  On/off：选取进行激励的源  Signal type：定义源输出的信号类型，分为random、Burst random、sine、Burst sine、periodic chirp等5种源信号类型，在进行激振器模

4 态测试时，选用burst random信号。当单击more按钮后，可对这些信号进行更为详细的设置，如频率等。如下图示 上图中即为对burst random的设置，首先选取信号类型，通常选为white noise白噪声。在frequency definition中定义源信号所涵盖的频率范围，有相对和绝对两种方法，用哪种方法都可以，relative法是采用相对于分析频率的百分比，如100％即为信号源涵盖了所有你要分析的频率，也可设得更大，如120％。Burst Definition中需定义burst时间，即产生信号时间所占一个采样周期时间的百分比，如设为100％，则相当于random 信号，通常可根据所测对象特性设为50％或更低。Ramp time可设一个较小的时间，如0.1或更小，以使激振器开始作用时有一个缓冲。  Level：源输出信号的大小。  Start source/ stop source：开始/停止激励源发出信号 4．Trigger Settings：包括free run 和trigger两种模式  选择Free run 意味着数据块的采集是自由触发的，到了采集点，软件自动采集一个数据块。采集开始的瞬间是自由的。 激振器模态测试则选此项，一般默认即为此。  选择trigger则意味着数据块的采集需达到某一设定量后方可进行，如用该模块进行锤击模态测试则需通过该选项进行一些触发设置。

5  5．Overview：显示所选通道的测量信号波形（显示方法可通过在 View Settings中设置），当双击其中任一通道后，则可将所选通道的信号在detail窗口中放大显示。 6．Bar display：通过柱状图显示测量通道的信号大小，红色即为过载。 当进行好所有设置后，单击start source按钮输出信号，单击start ranging开始设置量程，待信号发出一段时间后，单击set ranging按钮进行量程设置。 步骤三，测试设置（test setup） 在测试设置工作表中可定义要测量的函数，另外还可定义采样控制参数、平均次数、窗函数等。 1. 采样参数设置  采样参数：定义分析带宽、谱线数及频率分辨率，这里只需定义其中两项即可。  采样控制：当进行激振器模态测试时，仅有source一种模式，如做谱测试时则分为free run、time、trigger三种模式。  平均参数：定义信号采集平均次数。  窗函数定义：分别定义参考通道和响应通道的窗函数。 以上参数均可通过单击more按钮后在打开的“advanced parameters”对话 6 框中进行详细设置，该对话框中包括acquisition parameters、acquisition control、averaging parameters和conditioning四个选项卡，如下图所示。  Acquisition parameters选项卡： 在此选项卡中同样可定义分析带宽、谱线数及频率分辨率等参数。  Acquisition control选项卡（激振器模态测试此项无需设置）：  Averaging parameters选项卡： 在此选项卡中可定义平均次数，平均方式及对测试时信号过载的处理方法。  conditioning选项卡：

7 在该选项卡中可进行窗函数、计权方法及输出格式的设置。  Windowing：分别为参考通道和响应通道选取合适的窗函数。  Weighting：如果进行声学测量，则可在此定义对声学量采取何种计权方式  Conversion：定义测量信号的输出方式（显示方式），分别为不改变、加速度、速度和位移四种。 2. 测量函数定义 通过勾选相应的复选框可定义要测量及保存的函数类型，如下图示。 在进行激振器模态测试时，必须选取保存FRF，需定义estimation method，还可保存coherence等。针对测试需要也可保存或仅在测试时显示一些函数，如自谱、互谱。另外在进行大型结构的测试时，也可对PCA进行一判断。 设置完成后，可单击工作表右下端的start check按钮，进行所有设置的检测，同时在左侧图形显示窗口中可自由设置想要观测的通道信号。

8 以上即为spectral testing的全部设置，接下来便可进行测试了。 步骤四，测试（measurement） 在设置好显示的通道及函数类型后，定义测试名称，单击start后即可开始测量。 其中measurement settings选项框中的more按钮，可打开“advanced parameters”对话框，其中设置与test setup中设置完全一样，这里主要用来对前面的设置进行总体浏览及修改。 在measurement control选项框中单击more按钮，可打开“source control”对话框。在测试过程中可对每个输出源进行控制和参数修改。

9 步骤五，数据验证（validate）

10 以上即完成了激振器模态测试的整个过程，分析过程同锤击模态测试。