机械结构实验模态分析实验报告书

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模态分析实验报告

篇一：模态分析实验报告

模态分析实验报告

姓名：学号：任课教师：实验时间：指导老师：实验地点：

实验1传递函数的测量

一、实验内容

用锤击激振法测量传递函数。

二、实验目的

1) 掌握锤击激振法测量传递函数的方法；

2) 测量激励力和加速度响应的时间记录曲线、力的自功率谱和传递函数； 3) 分析传递函数的各种显示形式（实部、虚部、幅值、对数、相位）及相干函

数；

4) 比较原点传递函数和跨点传递函数的特征； 5) 考察激励点和响应点互换对传递函数的影响； 6) 比较不同材料的力锤锤帽对激励信号的影响；

三、实验仪器和测试系统 1、实验仪器

主要用到的实验仪器有：冲击力锤、加速度传感器，lms lms-scadas ⅲ测试系统，具体型号和参数见表1-1。

仪器名称

型号

序列号 3164

灵敏度

2.25 mv/n 100 mv/g

备注比利时

丹麦 b&k

数据采集和分析系统 lms-scadas ⅲ

2302-10 力锤

加速度传感器

表1-1 实验仪器

2 、测试系统

利用试验测量的激励信号(力锤激励信号)和响应的时间历程信号，运用数字

信号处理技术获得频率响应函数(frequency response function, frf)，得到系统的非参数模型。然后利用参数识别方法得到系统的模态参数。测试系统主要完成力锤激励信号及各点响应信号时间历程的同步采集，完成数字信号的处理和参数的识别。

测量分析系统的框图如图1-1所示。测量系统由振动加速度传感器、力锤和比利时lms公司scadas采集前端及modal impact测量分析软件组成。力锤及加速度传感器通过信号线与scadas采集前端相连，振动传感器及力锤为icp型传感器，需要scadas采集前端对其供电。scadas采集相应的信号和进行信号处理(如抗混滤波，a/d转换等)，所测信号通过电缆与电脑完成数据通讯。图1-1 测试分析系统框图

模态分析实验报告

1.引言

模态分析是一种常用的结构动力学方法，旨在研究结构在不同频率下

的振动特性，对于结构设计和加固具有重要意义。本实验旨在通过模态分

析方法，研究一个简单的结构体系的固有频率和振型。

2.实验目标

通过实验测量和计算，得到结构的第一、第二和第三固有频率，并利

用模态分析方法绘制结构的振型图。同时，通过实验结果对比，验证模态

分析方法的有效性。

3.实验材料和方法

（1）材料：实验所用的结构是一个简单的桥梁模型，由若干根长木

棒组成。

（2）方法：悬挂测频仪对结构进行激振，通过麦克风捕捉振动信号，并用计算机进行分析和处理。

4.实验过程

（1）组装结构体系：根据实验设计要求，组装简单桥梁模型，确保

结构的稳定性和一致性。

（2）悬挂测频仪：将测频仪正确安装在结构体系的一侧，并调整好

位置和角度。

（3）激振：根据测频仪的说明书，调节激振源的频率和幅值，使结

构产生振动。

（4）数据记录：用麦克风将振动信号转化为电信号，并通过计算机

采集和记录数据。

（5）模态分析：利用采集的数据，进行模态分析，计算结构的固有

频率和振型。

（6）数据处理：整理和分析实验结果，绘制振型图并与理论值进行

比较。

5.结果分析

通过实验和数据处理，得到结构的第一、第二和第三固有频率分别为

f1、f2和f3、根据模态分析方法，绘制结构的振型图。将实验结果与理

论值进行比较，进行误差分析、灵敏度分析等。

6.结论

本实验利用模态分析方法，研究了一个简单的结构体系的固有频率和

振型，并通过实验结果与理论值的比较，验证了模态分析方法的有效性。

通过本实验，我们更深入地理解了结构振动的基本原理和方法，具备了一

模态分析实验报告

《机械工程测试技术》综合实验报告

实验项目名称：机械结构固有模态

实验班级：机械32

实验小组成员

（学号）：豪2130101047 唯2130101048

亮2130101049 景世钊2130101033

王汝之2130101042 朱金格2130101028实验小组组长：豪

实验报告日期： 15/12/12

实验目的：

针对机械结构（简支梁、悬臂梁、圆盘）的固有模态进行分析，了解几种常用的结构动态特性激励方法，掌握机械结构固有模态的测试系统设计、测试系统搭建、数据采集及信号分析方法和技术。

实验原理：

模态分析方法及其应用：

模态分析方法是把复杂的实际结构简化成模态模型，来进行系统的参数识别（系统识别），从而大简化了系统的数学运算。通过实验测得实际响应来寻示相应的模型或调整预想的模型参数，使其成为实际结构的最佳描述。主要应用有：用于振动测量和结构动力学分析。可测得比较精确的固有频率、模态振型、模态阻尼、模态质量和模态刚度。可用模态实验结果去指导有限元理论模型的修正，使计算模型更趋完善和合理。用来进行结构动力学修改、灵敏度分析和反问题的计算。用来进行响应计算和载荷识别。

模态分析基本原理：

工程实际中的振动系统都是连续弹性体，其质量与刚度具有分布的性质，只有掌握无限多个点，在每瞬时的运动情况，才能全面描述系统的振动。因此，理论上它们都属于无限多自由度的系统，需要用连续模型才能加以描述。但实际上不可能这样做，通常采用简化的方法，归结为有限个自由度的模型来进行分析，即将系统抽象为由一些集中质块和弹性元件组成的模型。模态分析是在承认实际结构可以运用所谓“模态模型”来描述其动态响应的条件下，通过实验数据的处理和分析，寻求其“模态参数”，是一种参数识别的方法。模态分析的实质，是一种坐标转换。其目的在于把原在物理坐标系统中描述的响应向量，放到所谓“模态坐标系统”中来描述。这一坐标系统的每一个基向量恰是振动系统的一个特征向量。也就是说在这个坐标下，振动方程是一组互无耦合的方程，分别描述振动系统的各阶振动形式，每个坐标均可单独求解，得到系统的某阶结构参数。

机械结构实验模态分析实验报告书

《机械结构实验模态分析》实验报告

图3 第一阶扭转振型图4 第一阶弯曲振型

图5 第二阶扭转振型图6 第二阶弯曲振型

图7 第三阶扭转振型图8 第三阶弯曲振型

图9 第四阶扭转振型图10 第四阶弯曲振型

图11 传递函数图

机械结构的模态分析研究报告

机械结构的模态分析研究报告研究报告：机械结构的模态分析

摘要：

本研究报告旨在对机械结构的模态分析进行深入研究。通过理论分析和数值模拟，我们探讨了机械结构的固有频率、振型和模态参数等关键特性，并对其在工程实践中的应用进行了讨论。研究结果表明，模态分析是一种有效的工具，可用于评估机械结构的动力响应和设计优化。

1. 引言

机械结构的模态分析是研究结构固有振动特性的重要方法。通过模态分析，可以确定结构的固有频率、振型和模态参数等关键特性。这些特性对于评估结构的动力响应、预测共振现象以及进行结构优化具有重要意义。

2. 模态分析方法

2.1 线性模态分析

线性模态分析是最常用的模态分析方法之一。它基于结构的线性动力学理论，通过求解结构的特征方程和特征值问题，得到结构的固有频率和振型。线性模态分析适用于结构的小振幅、线性动力响应情况。

2.2 非线性模态分析

与线性模态分析相比，非线性模态分析考虑了结构的非线性特性。它可以更准确地描述结构在大振幅、非线性工况下的动力响应。非线性模态分析方法包括有限元法、模态坐标法等。

3. 模态分析应用

3.1 结构优化设计

通过模态分析，可以评估不同结构参数对固有频率和振型的影响。这为结构的

优化设计提供了依据。通过调整结构参数，可以使结构的固有频率与外部激励频率相分离，避免共振现象的发生。

3.2 动力响应预测

模态分析可以提供结构的振动模态参数，如阻尼比、模态质量等。这些参数对

于预测结构在外部激励下的动力响应具有重要意义。通过模态分析，可以确定结构的主要振动模态，进而预测结构在不同工况下的振动响应。

模态分析实验报告一

实验一用不测力模态分析法测量简支梁的模态参数、实验目的

（1）学习不测力实验模态分析方法的原理

（2）掌握用不测力模态分析法测量结构固有频率、模态振型、模态阻尼比的方法、实验系统框图

三、实验原理

所谓不测力法就是在试验过程中不需要测量激励力的方法。工程中的的大量结构和机器

都是很难人工施加激励力的。其结构的响应主要由环境激励引起的，而这些环境激励是既不可控又难以测量的。

不测力法只能利用系统的响应数据对固有频率、模态振型、模态阻尼或阻尼比这几个模

态参数进行估计，而这几个模态参数已经能够满足绝大多数工程中结果动力特性分析的要求。不测力法模态软件利用测量得到相应的自功率谱、互功率谱、传递率和相干函数进行模态参

数估计。

前述的运行模态分析法（OMA属于不测力模态分析法。

不测力法也可分为解析法和图解法两种类型。使用范围与测力法一致。图解法也可选用

自互功率谱综合法或传递函数法，解析法可选用随机子空间法（SSI）。

四、实验步骤

简支梁的几何尺寸为：长（x向）625mm宽（y向）50mm使用不测力法做其z方向的的振动模态，实验过程如下。

1. 测点的确定

可以将简支梁分出八等分，即九个结点，去掉两端的两个节点以及2号节点，共选取6

个测点，如图所示。实验时，将传感器放置于每一个等分点处。

2. 连接仪器

将两个测量用的加速度传感器分别接入采集器的的通道1和通道2

3. 测量设置

打开仪器电源，启动分析软件，选择频谱分析模式。新建4个窗口，分别显示通道1和通道2的时间波形以及通道1和通道2的平均谱，平衡清零后，即可开始采样。

机械结构的模态测试与分析

机械结构的模态测试与分析是一项重要的工程实践，它可以帮助工程师们更好

地了解和优化机械结构的振动特性，提高其性能和可靠性。本文将介绍机械结构的模态测试与分析的基本原理、方法和应用。

一、模态测试的原理

模态测试是通过对机械结构施加外界的激励力并监测其振动响应，从而得到机

械结构的振动模态。模态是指机械结构在自然频率和振型作用下的振动状态。模态测试的原理基于机械结构的模态分析理论，其中涉及的几个重要概念包括自然频率、振型和阻尼比。

自然频率是指机械结构在没有外界激励力作用下，以某种特定的方式自由振动

的频率。自然频率取决于机械结构的刚度和质量分布情况，可以通过模态测试获得。

振型描述了机械结构在不同自然频率下的振动形态，它反映了结构在不同振动

模态下各个部位的振动幅度和相位差。通过模态测试获得的振型信息可以帮助工程师们了解机械结构的振动状态，从而进行结构的设计和优化。

阻尼比是指机械结构振动过程中能量的衰减程度，它对于结构的振动响应和稳

定性具有重要的影响。在模态测试中，可以通过测量其振动响应的幅值和相位信息，并进行频域分析，从而得到结构的阻尼比信息。

二、模态测试的方法

模态测试的方法有很多种，常用的包括冲击法、激励法和频率法等。冲击法是

通过对机械结构施加外界冲击力，观测其振动响应从而得到结构的模态信息。激励法是通过施加一定频率和振幅的激励力，观测结构的响应，并进行频域分析，从而得到模态信息。频率法是通过改变激励频率，观测结构的振动响应并进行频域分析，从而得到结构的模态信息。

在模态测试中，需要使用一些专用的测试设备和仪器，如加速度计、振动传感器、数据采集卡等。这些设备可以实时地监测机械结构的振动响应，并将其转化为电信号进行采集和分析。

ansys模态分析报告及详细过程

压电变换器的自振频率分析及详细过程

1.模态分析的定义及其应用

模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型)，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。

ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。

ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。

ANSYS的模态分析是线形分析，任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。

2.模态分析操作过程

一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。

(1).建模

模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的，主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。

(2).施加载荷和求解

包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项，并进行固有频率的求解等。

结构模态实验报告

引言

结构模态实验是一种常见的结构力学实验方法，通过对结构的振动特性进行分析，可以了解结构的固有频率、模态形态等信息。本实验旨在通过模态分析方法，对某一结构的振动特性进行研究，以便为结构的设计和优化提供参考。实验目的

1. 了解结构的固有频率和模态形态对结构的影响；

2. 学习使用模态分析方法进行结构振动特性分析；

3. 掌握结构模态实验的基本操作步骤。

实验装置和仪器

1. 结构模型：实验中使用了一个简化的桥梁模型，由钢材构成；

2. 激振器：用于给结构施加外力，产生振动；

3. 加速度传感器：用于测量结构的振动加速度；

4. 数据采集系统：用于采集和记录加速度传感器的输出信号。

实验步骤

1. 将加速度传感器安装在桥梁模型的适当位置，保证传感器与结构接触良好；

2. 将激振器固定在桥梁模型的一个端部，以产生合适的激振力；

3. 打开数据采集系统，进行传感器的校准和信号采集设置；

4. 启动激振器，施加一定的激振力，使桥梁模型产生振动；

5. 通过数据采集系统记录传感器输出的振动加速度信号；

6. 停止激振器，结束实验。

实验结果与分析

通过数据采集系统记录的振动加速度信号，可以得到结构的振动响应曲线。根

据振动响应曲线，可以计算出结构的固有频率和模态形态。

固有频率是结构在没有外界激励下自由振动的频率。通过对振动响应曲线进行

频谱分析，可以得到结构的固有频率。固有频率与结构的刚度和质量有关，刚

度越大，固有频率越高；质量越大，固有频率越低。通过对固有频率的测量和

分析，可以了解结构的刚度和质量分布情况，为结构的设计和优化提供依据。

模态分析试验报告-

《建筑结构的模态分析试验》

实验报告

专业土木工程

班级

学号

姓名

教师

建工实验中心

2010年3月

振动测试与模态分析实验报告

一、实验人员

3组：

二、试验目的

1.培养学生采用实验与理论相结合的方法来处理工程中的振动问题。

2.通过实验使学生掌握振动测试系统的基本组成、了解振动测试的常用测量方法以及模态分析技术。模态分析技术已发展成为解决工程振动问题的重要手段。

3.了解模态分析软件的使用方法。

三、试验内容

1、学习模态分析原理；

2、学习模态测试及分析方法。

通过对框架模型的模态试验分析，测定出基础模型的模态参数：固有频率、阻尼比、振型图，并通过实验观察了解框架结构的动力参数，从而掌握模态分析的基本原理及分析方法。

四、试验的基本要求

（1）掌握振动测试系统的构成及操作。

（2）了解振动测试的常用测量方法。激振、锤击

(3)了解数据采集系统的操作步骤。

(4)了解对已采集到的数据进行模态分析的方法与步骤。

五、试验仪器（表1）

单轴加速度传感器、力锤、动态信号分析仪LMS和计算机等力锤用于激励实验对象。

力传感器用于拾取激励信号并转换成为电荷信号。

加速度计用于拾取响应信号并转换成为电荷信号。

AZ804-A四通道电荷电压放大信号调理仪，用于将电荷信号放大

v1.0 可编辑可修改成为适合测量的电压信号。

AZ208数据采集箱信号采集分析系统包括抗混滤波器、A／D变换器、结构动态分析软件、计算机、打印机。

用安装有力传感器的力锤敲击实验对象上的若干个点。力传感器拾取激励力的信号，安装在实验对象的某测点上的加速度计拾取响应信号．经电荷放大器放大后输入信号采集系统。实验仪器框图如图1所示。

模态分析实验报告

姓名：

学号：

任课教师：

实验时间：

指导老师：

实验地点：能源与动力工程学院

柴油机拆装实习一楼振动测试实验室

实验1 传递函数的测量

一、实验内容

用锤击激振法测量传递函数。

二、实验目的

1)掌握锤击激振法测量传递函数的方法；

2)测量激励力和加速度响应的时间记录曲线、力的自功率谱和传递函数；

3)分析传递函数的各种显示形式（实部、虚部、幅值、对数、相位）及相干函

数；

4)比较原点传递函数和跨点传递函数的特征；

5)考察激励点和响应点互换对传递函数的影响；

6)比较不同材料的力锤锤帽对激励信号的影响；

三、实验仪器和测试系统

1、实验仪器

主要用到的实验仪器有：冲击力锤、加速度传感器，LMS LMS-SCADAS Ⅲ测试系统，具体型号和参数见表1-1。

仪器名称型号序列号灵敏度备注

数据采集和分析系统LMS-SCADAS Ⅲ比利时力锤LC 3164 4 mV/N

加速度传感器100 mV/g 丹麦B&K

表1-1 实验仪器

2 、测试系统

利用试验测量的激励信号(力锤激励信号)和响应的时间历程信号，运用数字信号处理技术获得频率响应函数(Frequency Response Function, FRF)，得到系统的非参数模型。然后利用参数识别方法得到系统的模态参数。测试系统主要完成力锤激励信号及各点响应信号时间历程的同步采集，完成数字信号的处理和参数的识别。

测量分析系统的框图如图1-1所示。测量系统由振动加速度传感器、力锤和比利时LMS公司SCADAS采集前端及Modal Impact测量分析软件组成。力锤及加速度传感器通过信号线与SCADAS采集前端相连，振动传感器及力锤为ICP

结构模态分析实验报告

引言：

结构模态分析是工程领域中一种重要的试验方法，通过对结构的自由振动特性

进行测试和分析，可以了解结构的固有频率、振型及其与外部激励的响应。本

实验旨在通过实验测试和数据分析，对一根悬臂梁进行结构模态分析，以深入

理解结构的振动特性。

实验装置与步骤：

实验采用了一根长约1米的悬臂梁，悬臂梁的一端固定在实验台上，另一端悬空。实验中使用了激励器和传感器，激励器通过施加动态载荷激励悬臂梁的振动，传感器则用于测量悬臂梁的振动响应。

首先，我们将悬臂梁固定在实验台上，并将激励器放置在悬臂梁的一侧。接下来，我们通过激励器施加一系列不同频率的动态载荷，以激发悬臂梁的自由振动。同时，传感器将记录悬臂梁在不同频率下的振动响应。

数据采集与分析：

实验中，我们使用了振动传感器采集了悬臂梁在不同频率下的振动响应数据。

通过对这些数据的处理与分析，我们可以得到悬臂梁的固有频率、振型等信息。首先，我们对采集到的数据进行预处理，去除噪声和干扰，以提取出悬臂梁的

振动信号。接下来，我们将振动信号进行傅里叶变换，得到频域上的振动谱。

通过分析振动谱，我们可以确定悬臂梁的固有频率。

在得到固有频率后，我们可以进一步分析悬臂梁的振型。通过对悬臂梁在不同

频率下的振动响应进行比较，我们可以观察到不同频率下悬臂梁的振动模态。

振动模态可以描述结构在振动时不同部位的相对位移和变形情况，对于结构的

设计和分析具有重要意义。

结果与讨论：

通过实验测试和数据分析，我们得到了悬臂梁的固有频率和振型信息。根据我

们的实验结果，悬臂梁的固有频率分别为f1、f2、f3等。同时，我们观察到在

试验模态分析实验报告

实验模态分析技术实验报告

一、实验内容

用锤击激振法测量传递函数，求取驱动桥壳的模态参数。

二、实验目的

（1）掌握测量传递函数常用的锤击激振法；

（2）测量激振力和加速度响应的时间记录曲线和传递函数；

（3）比较原点传递函数和跨点传递函数的特征；

（4）识别驱动桥壳的模态参数。

三、实验仪器

实验仪器包括力锤、加速度计、电荷放大器、信号采集卡、信号分析记录系统。

其中：

（1）力锤用于激励实验对象，本实验使用钢制锤头进行激励；

（2）加速度计用于拾取响应信号并转换成为电荷信号；

（3）电荷放大器用于将电荷信号放大成电为适合测量的压信号，本实验采用SINOCERA公司生产的YE3822A信号放大器；

（4）信号采集卡用于对传感器采集得到的数字信号进行采样，并转化为数字信号，本试样采用DT公司产的DT9837A采集卡；

（5）信号分析记录系统包括一台笔记本电脑和相应的应用程序，本实验采用DEWESoft 7.0软件进行振动信号的时间历程测量。

各个仪器与实验对象的安装位置、连接关系如图1所示。图2~5为实验现场的仪器安装实物图。

力锤

加速度计1加速

度计2

电荷放

大器1

电荷放

大器2

电荷放

大器3

信号

采集

卡

笔记本

电脑图1

图2

图3

图4

图5

四、实验数据采集过程

用安装有加速度传感器的力锤敲击实验对象上的某一点。加速度传感器拾取激励力的信号。安装在实验对象的某一观测点上的加速度计拾取响应信号，经电荷放大器后输入信号采集系统。

（1）仪器操作要点如下：

a)锤子上的加速度传感器信号必须接入信号采集器的第一通道，响应

信号依次接入信号采集器的其他通道；

Abaqus模态分析实验报告

（一）创建部件

1:模块：部件

2:从菜单栏中选择部件—创建，弹出创建部件对话框，将名称修改为Dizuo，模型空间为三维，类型选择可变形，形状选择实体，类型为旋转。采用SI （mm量纲，将大约尺寸修改为200，比最大尺寸稍大。

3:点击继续，进入草绘模式，绘制如下截面草图

4:按下鼠标中键退出草绘模式，弹出编辑旋转对话框，将角度修改为360度，点击确定。

5:旋转得到的实体如下

6:点击创建实体：拉伸工具，为实体拉伸选择一个合适的平面，点选一条合适的边作为草绘的参照，进入草绘模式

8按下中键退出草绘模式，弹出编辑拉伸对话框，将类型

修改为指定深度，深度修改为20，并选择正确的拉伸方向

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9:点击确定，完成拉伸

10:点击创建基准平面：一线一点工具，选择一条直线，基准面将通过它；再选择已选直线外的一点，就可以将基准平面确定下来。

11:点击创建基准平面：从已有平面偏移工具，选择上一步创建的平面为偏移所参照的平面，选择输入大小以设定偏移，

确定偏移方向，输入偏移距离为6,就可以将新的基准平面确定下来。

12:点击创建实体：拉伸工具，选择上一步创建的平面为草

绘平面，点选一条合适的轴作为草绘参照，进入草绘模式，绘制如下截面

13:按下鼠标中键退出草绘模式，弹出编辑拉伸对话框，类型为指定深度，深度为12,拉伸方向垂直屏幕向外

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14:点击确定，拉伸的结果如下图

平板模态分析实验报告

引言

平板模态分析是一种通过实验手段来研究结构的固有振动特性的方法，通过测定结构在不同频率下的自由振动模态，可以得到结构的固有频率、振型和阻尼特性等参数，为结构的设计与改进提供重要依据。本实验旨在利用模态分析实验方法，研究一块平板的固有频率和振型分布。

实验目的

1. 学习平板模态分析的实验方法和步骤；

2. 测定平板的固有频率和振型，并分析其特征。

实验装置与原理

1. 装置：实验装置包括平板样品、信号调理器、激励器、振动传感器和数据采集系统等；

2. 原理：实验利用激励器对平板样品施加外力，引起平板振动；振动传感器能够测量平板各个位置的振动信号，并通过信号调理器放大和处理后得到相应的振动响应数据；数据采集系统将振动数据以一定频率进行采样存储。

实验步骤

1. 将平板样品固定在实验台上，使其边界完全固定；

2. 设置合适的激励信号，并将激励器安装在平板的中央位置；

3. 在平板的不同位置安装振动传感器，以测量振动响应信号；

4. 打开数据采集系统，设置采样频率和数据采样时长；

5. 开始采集数据，同时激励器对平板施加外力；

6. 根据采集到的振动响应信号，进行数据处理和分析。

实验结果与分析

根据实验采集到的数据，可以得到平板的固有频率和振型。首先，通过采集到的振动响应信号，可以绘制出振动模态频谱图，即频率与振动响应幅值的关系图。根据频谱图的峰值位置，可以确定平板的固有频率。同时，根据不同频率下的振动响应信号，可以绘制出平板的振型图，即不同频率下平板的振动节点分布图。通过观察振型图，可以得到平板不同模态下的振动形态，进一步分析平板的结构特性。

车架模态分析报告

110ZH车架模态分析报告

编制：

审核：

批准：

2006年 3 月 15 日

第一章车架模态分析

一、模态分析

模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模态分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了某结构在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。

由于车架的结构振动会直接引起驾驶室振动，所以分析三轮摩托车振动时，应对车架进行模态和响应分析，优化车架结构，并从工艺设计上保证乘客的安全、舒适。三轮摩托车车架是一个多自由度弹性振动系统，作用于这个系统的各种激扰力就是使摩托车产生复杂振动的动力源。引起各种激扰力的因素可概括为两类：一是摩托车行驶时路面不平度对车轮作用的随机激振；二是发动机运转时引起的简谐激振。如果这些激励力的激振频率和车架的某一固有频率相吻合时，就会产生共振，并导致在车架上某些部位产生数值很大的共振动载荷，影响乘骑的舒适性，而且往往会造成车架有被破坏的危险。因此，车架的动态设计要求车架具有一定的固有频率和振型，这样才能保证车架具有良好的动态特性。