1、7753 型 模态测试顾问软件用户手册 Page 1 of 67753型模态测试顾问软件的主要功能是以几何模型方式引导用户进行模态试验并管理测试数据.在试验过程中对连击、过载、激励不充分等错误以语音等方式提示，减少测量中的错误。 本文的目的在于帮助用户快速掌握使用7753软件进行模态测试的过程。测量前建议用户在Windows控制面板中的区域设置中把默认语言改为英语,，并关闭防病毒程序。模态测试的主要过程包括：支撑被测物选择力锤和激励方案在被测物上布置加速度计(对电荷型加速度计还需要连接电荷放大器)确定通道的输入量程对力和响应信号分别加窗( 加窗的原因详见参考文献 1)确定分析带宽，平均次数选择
2、要测量和观察的函数导出测量数据目 录1.选择试验布点和激励、响应方式 .21.1 结构如何安装 .21.2 锤击法使用的力锤 .21.3 确定激励方案 .32. 使用 PULSE 7753 模态测试顾问软件 测量结构频响 .42.1 在 Project Info 中选择参考信号 42.2 在 Hardware Setup 中对通道选择正确的传感器 .42.3 在 Geometry Task 中可以进行测量结构的图形创建 ,并添加测量节点 42.4 在 Measurement Point Task 中向测量点添加传感器 .52.5 在 Analyzer Setup Task 设置分析属性 .52
3、.6 在 Hammer Setup Task 设置激励信号量程、触发电平、时域窗 .52.7 在 Response Setup Task 设置响应信号量程、时域窗 62.8 在 Measurement Task 检查并保存测量结果 .63. 测量结果导出 77753 型 模态测试顾问软件用户手册 Page 2 of 61.选择试验布点和激励、响应方式1.1 结构如何安装对于轻阻尼线性结构，可在自由或者约束的边界条件下用锤击法进行试验。如果测试的目的是对有限元软件分析的结果进行修正，需要在自由-自由边界下测试(即利用柔性好的弹性绳索、橡胶悬挂结构 或者 将结构放在柔软的海绵、汽车轮胎、泡沫材料上
4、。对大型笨重结构，也可以使用空气弹簧支撑，因为空气弹簧承重大，支撑频率低，支撑被测物的范例如 下图1 所示)理论上，结构的刚体运动模态所对应的固有频率是0，但是悬挂会改变刚体模态频率，因此最好的悬挂结果是“悬挂引起的最高刚体模态频率 max(即结构不产生任何弹性变形)”比“最低的弹性模态频率” min要低的多( max/ minApplications-Modal Analysis 菜单中选择 MTC Hammer(锤击法)或者 MTC Shaker(激振台激励法)2.1 在 Project Info 中选择参考信号移动力锤激励，选择 Roving Hammer.移动加速度计测量，而力锤敲击点
5、固定,选择 Fixed Hammer.移动锤击法相当于测量 FRF 频响矩阵H ij的一行,i 为响应，j 为激励固定激振台，移动或一次测多个响应点,相当于测量 FRF 频响矩阵H ij的一列2.2 在 Hardware Setup 中对通道选择正确的传感器利用PULSE硬件设置表，在对应的通道通过Family、Type调出传感器。对于智能型传感器4507B、4508B,可以点击 Detect TEDS自动添加传感器。非智能型加速度计要注意检查输入方式。如果需要测量刚体模态，请在激励、响应信号的属性中将高通滤波器改为0.7Hz。对未被传感器数据库包含的传感器，可先在传感器数据库加入，以备使用。
6、2.3 在 Geometry Task 中可以进行测量结构的图形创建,并添加测量节点可以导入 AutoCAD 生成的.dxf 文件,也可以在模态测试顾问软件的 Geogmetry Basic 窗口添加几何模型，点击结构，从右键属性菜单中调整结构的几何参数(长宽高等)、分割(Mesh)。图 4 结构建模菜单7753 型 模态测试顾问软件用户手册 Page 5 of 6此时，结构上各点的编号不一定符合后续测量的顺序，可以在右边的 Geometry Explorer窗口的 Point 栏重新对节点编号，方法是 :先对原有节点按 X/Y/Z 座标位置从大向小降序调整显示位置，之后，右键 Select
7、All,选择 Property，在 Numbering 页 ,选择起点为 1(默认 )，节点递增为 1(默认 )，重新生成的节点编号则为：按 Z、 Y、 X 座标值从大往小，某一轴座标值相同时比较其他座标值2.4 在 Measurement Point Task 中向测量点添加传感器可选中传感器，然后点击 Insert 来插入传感器,再在 DOF List 中选择需要所测量的方向,添加测量任务后的点将会有相应的传感器图标;对移动测量点先选择传感器，然后点击 AutoFill，但是要在 DOF List 中去除实际没有测量的点 (支持 Shift+起点 +终点 快捷操作 )只能在结构的节点上添加
8、测点，如果需要在其他点添加测量点 ,请返回到 TUGeometry taskUT 在希望测量的点添加节点2.5 在 Analyzer Setup Task 设置分析属性将分析频率设为需要达到的带宽，如 1.6kHz,带宽值不要设的太高，否则在敲击时，将会由于软锤头引起在高频段的频谱能量衰减产生不必要的报警。在下一步 Hammer Setup 出现警告时，也可以打开 Double Hit 窗口的属性，观察激励信号的自谱在高频段的衰减曲线是否落到警戒值以下。如果激励信号自谱达不到设置频率，返回到 Analyzer Setup Task 来降低分析带宽，或者更换硬的锤头。增大 FFT 的Lines
9、能够提高频谱分辨率 df, 并延长数据块长度 T, 轻阻尼结构需要足够的时间块长度来记录响应信号的衰减过程请注意检查：将平均方式设为 Linear 线性，一般进行 5 次平均即可。2.6 在 Hammer Setup Task 设置激励信号量程、触发电平、时域窗激活模板 ，选择 Trigger Level 复选项，然后连续敲击多个测量位置，通过 Level Meter 观察量程是否合适，并作作调整。然后，单击 Start ，等待 Ready 语音提示之后可以进行多次次敲击，通过图形方式调整触发电平 (触发电平不要太高，一般设置在10 20N 左右 )。之后，选择 Window Setup 复选
10、项，设置激励时间窗的参数;激励信号加 Transient 窗，其参数如 图 5 所示：图 5 Transient 瞬态窗(也称为力窗)的参数7753 型 模态测试顾问软件用户手册 Page 6 of 6Shift 和 Length 两个分别是 Transient 窗的起点和宽度，使窗以外的取样值衰减为零，从而提高测量的信噪比；Leading 和 Trailing 分别表示 Transient 窗的上升沿和下降沿，用于降低泄漏，截去噪声。调整完毕，可以单击 Stop，然后点击 Apply，即应用刚才的参数注意激励信号末端的“微小振荡“波形也是激励信号的一部分，不可以截去。在试验过程中注意要避免出
11、现双击,以下是两种双击信号的时域和自谱图形。双击会导致激励信号的自谱出现的”振铃”现象，在 7753 软件中出现连击时会有“Double Hit”的语音提示。避免连击并不是指可以通过时域加窗去处第二次激励的信号，而指在足够长的时间长度内都看不到连击信号,结构没有被连击所激励图 6 间隔较长和较短的连击所引起的时域、频域范例 2.7 在 Response Setup Task 设置响应信号量程、时域窗激活模板 ，连续敲击多个测量位置 (一定要在响应点附近激励，因为这一点的引起的响应最大)调整响应信号的量程，然后，单 Start ，等待 Ready 语音提示之后可以进行一次敲击，调整响应信号时间窗
12、的参数。如果响应信号在 FFT 分析块数据末端衰减至 0 则只需选择 Uniform 窗，即不对信号再作任何衰减处理，如响应信号在 FFT 分析块数据末端仍有较大残余，这时最优先的办法不是加指数窗，而是提高 FFT 分析的频谱分辨率，从而延长数据块长度，把响应信号的完整波形包括进来； (尤其是对特别小阻尼情况，建议这样做 )如果响应信号最终仍未衰减到信号本底附近，则应加指数窗强迫其在时间块末端衰减至0，消除能量泄漏。指数窗的最主要参数 Tau 的含义是 在时间 =Tau 时，窗函数的幅值衰减为 1/e所以，参数 Tau 的设置经验为： Tau=0.25*T,T 为 FFT 分析时间长度调整完毕
13、，可以单击 Stop，然后点击 Apply，即应用刚才的参数2.8 在 Measurement Task 检查并保存测量结果7753 型 模态测试顾问软件用户手册 Page 7 of 6点击Initalize初始化，然后，点击Start开始测量。程序将在结构图中显示当前激励和响应的测量位置。当希望重新测量该点数据时，只需要点击Start即清空该点数据，重新测量。每个点测量完成后该点将显示成 Measured，状态提示变成红色，即可点击 , 保存该点的测量结果，程序将自动跳到下一个点的测量。重复某个点的测量，只需要点击该点测量，重新开始即可。当在“敲得不好时”可以 “Undo Last Hit”
14、，即上次激励的测量结果将不参加平均。测量数据检查(1) 检查频响函数 H1 是否存在明显的共振峰(2) 检查频响函数 H1 的峰值处的互相干函数(Coherence)值读数是否在 0.91 之间，如果不在表明测量的相关性不好; 在只作一次测量没有平均时，互相干是 1，所以必须进行多次测量取平均(3) 一定要检查响应点激励的传递函数的虚部，是否同相位互相干差的可能原因- DOF 跳动 , 即对每次测量，激励位置或者方向不同- 由测量中的不相关噪声引起- 由被测系统本身的非线性引起 测试数据举例如 图 7 所示,图 7.a 数据较差，自谱由于锤头太软而不平坦，同时使得互相干在后半部分频率处很差, 图 7.b 数据较好，在某些频率处的互相干函数下降 ，这是由于这些频率是结构的反共振频率(即无论多大的能量都不能引起共振)3. 测量结果导出在 Export 步骤，在 Setting 中，设置导出结构文件的路径、是否启动 MEscope，以及是否Reverse DOF。在使用移动力锤法，需要 Reverse(系统默认)；在使用移动加速度计法，Reverse 选项关闭。
