关于吸振器或阻尼器对悬臂梁减振性能测试的几个问题

YAOJIE111

求教大神们关于测试的几个问题：
问题1. 看到很多测试将梁或柱体直接固定安装在振动台上进行振动激励（如图1所示），这要求梁或柱体满足Maxwell互易性定理，也就是说，在自由度pp施加的作用力引起自由度qq位置的响应与相同作用力在自由度qq施加引起的响应相同。那么梁或柱体在什么情况下能够满足Maxwell互易性定理呢？取决于集中质量大小还是阻尼大小？有人是否做过类似的测试对比

图1

图1

问题2. 当用激振器对悬臂梁施加激振力的时候，由于悬臂梁不是严格的单一方向的弹簧振子系统，悬臂梁任意一个质点的振动都是弧线。当激振器和悬臂梁刚性连接的时候（如图2和图3所示），该激振力的连接杆始终会受到一个极大的扭矩和垂直杆轴向的拉力，这种情况是有悖于激振器的测试原则的，也是难以保障激振力的稳定传输的。但很多文章都使用了这种测试方式，那么测试结果是否还准确？若不准确，那么标准要求激振器的连接杆必须是一个力方向上刚度极大而侧向刚度极小的柔性杆，而非刚性杆，是否有满足这类要求的连接杆？

图2-1

图2-2

图2

问题3. 用激振器对悬臂梁激振的时候，悬臂梁的放置方法是否对测试结果造成显著不同？竖直放置上端固定下端激励（图3-1），竖直放置下端固定且下端激励（图3-2），水平放置一端固定一端激励（图3-3）和水平侧向放置一端固定一端激励（图3-4），这些测试哪种更加准确，末端的集中质量的重力对测试结果的影响如何？

             图3-1      

图3-2

                                             图3-2                                         

                                图3-3                                

图3-4

  图3-4

问题4. 当用激振器进行测试的时候，激振器与被激振对象之间是否需要连接力传感器（如图4），连接力传感器的目的是什么？用加速度传感器获得对应点的加速度信号不能替代吗？

图4

图4

欢迎大家讨论和发表意见啊！

YAOJIE111

自顶一个，大家广泛讨论一下！

YAOJIE111

看来没人会啊

szdlliuzm

Maxwell互易性定理能解释下不

szdlliuzm

在知上上找到的
模态分析有四大基本假设，分别为线性假设、时不变性假设、可观测性假设和互易性假设。我们总是希望结构模态分析能全部满足这些假设，但是现实情况是，很难全部满足。可能结构全部满足，但是由于测量设置等因素会一定程度上破坏这些假设。下面我将分别说明可能受到的影响和相关应用。

szdlliuzm

https://zhuanlan.zhihu.com/p/25406904

4. 互易性假设

结构应该遵从Maxwell互易性原理，即在j点输入所引起的k点响应，等于在k点的相同输入所引起的j点响应。此假设使得质量矩阵。刚度矩阵、阻尼矩阵和频响函数矩阵都成了对称阵。


在进行互易性检查时，也是检查两条FRF曲线的重合性。如果两条FRF曲线重合性好，我们则可以说结构满足互易性假设，如下图所示。


在这提出一个问题，两个位置的方向要相同吗？如上面的j，k点都是同一个方向。答案是这不是必须的。我们也可以做如下图所示的互易性检查，甚至可以是两个互相垂直的方向。在做白车身模态时，互易性检查通常就会是这种情况，因为有可能两个激振器都是倾角激励或者一个是垂直激励，另一个倾角激励。


根据互易性假设，频响函数矩阵成了对称阵，因此，锤击法测试与激振器测试得到的频响函数理论上是相同的，但实际上二者是有差异的。区别在于激振器和响应传感器往往对结构都有影响、顶杆可能会引入弯曲刚度、移动传感器会导致数据不一致、存在质量载荷等。


互易性一个典型应用是TPA分析时测量频响函数。如果目标点位置测量的是声压，那么可以在目标点位置放置一个体积声源，在指示点位置上布置加速度传感器，那么，可以快速地获得所有指示点到目标点位置的FRF，省时省力，效率高。

qiaohai

LZ自己可能已经做了很多试验，从而提出一大堆问题来请教没有做过这类试验的人，而自己对已经得到的数据避而不谈，从而叫别人无从谈起。
我只说一点，你做的试验如果限于小位移范围，很多你说的问题都不存在或影响很小，在线性范围里事情简化不少。

szdlliuzm

这个问题没有关注了。