DHMA实验模态分析系统的概述
模态试验及分析的基本步骤
模态试验及分析的基本步骤本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March模态试验及分析的基本步骤1.动态数据的采集及响应函数分析首先应选取适当的激励方式。
激励方式可以是正弦、随机或瞬态中的任何一种。
激励方式不同，相应的模态参数识别方法也不同。
目前主要有单输入单输出、单输入多输出和多输入多输出三种方法。
然后进行数据采集。
对于单输入单输出方法要求同时高速采集输入与输出两个点的信号，用不断移动激励点位置或响应点位置的办法取得振型数据;单输入多输出及多输入多输出的方法要求大量通道数据的高速采集，因此要求大量的振动测量传感器或激振器，试验成本极高。
在采集信号数据以后，还要在时域或频域对信号进行处理，例如谱分析、传递函数估计、脉冲响应测量以及滤波、相关分析等。
2.建立结构数学模型根据己知条件，建立一种描述结构状态及特性的模型，作为计算及参数识别的依据，目前一般假定系统为线性的。
由于采用的识别方法不同，数学建模可分为频域建模和时域建模。
根据阻尼特性及频率藕合程度又可分为实模态和复模态等。
3.参数识别按识别域的不同可分为频域法、时域法和混合域法。
激励方式不同，相应的识别参数方法也不尽相同。
并非越复杂的方法识别的结果越可靠。
对于目前能够进行的大多数不是十分复杂的结构，只要取得了可靠的频响数据，用简单的识别方法也可能获得良好的模态参数;反之，即使用最复杂的数学模型、最高级的拟合方法，如果频响测量数据不可靠，识别的结果也不会理想。
4.振型动画参数识别的结果得到了结构的模态参数模型，即一组固有频率、模态阻尼以及相应各阶模态的振型。
但是由于结构复杂，由许多自由度组成的振型的数组难以引起对振动直观的想象，所以必须采用振型动画的办法，将放大的振型叠加到原始的几何形状上。
车身部件的模态试验1.测点选择和传感器布置为提高模态参数的识别精度，必须合理布置激励点和响应点的位置，最大限度地减少模态丢失。
模态分析入门教程
目录目录 (i)第1章软件概述 (1)1.1 简介 (1)1.2 软件模块 (1)1.3 软件窗口介绍 (2)1.4 导入的数据类型 (4)第2章软件的安装、卸载、启动和退出 (5)2.1 运行环境的配置 (5)2.1.1 硬件环境 (5)2.1.2 软件环境 (5)2.2 软件的安装、卸载 (5)2.2.1 安装 (5)2.2.2 卸载 (12)2.3 软件的启动、退出 (13)2.3.1 启动 (13)2.3.2 退出 (13)第3章结构文件的生成 (14)3.1 创建三维模型 (14)3.1.1 模型的创建 (14)3.1.2 三维模型的构成和创建原则 (14)3.2 窗口功能介绍 (15)3.2.1 视图切换功能 (15)3.2.2 视角转换功能 (15)3.2.3 模型创建功能 (16)3.2.4 模型导入功能 (16)3.2.5 模型编辑和修改功能 (18)3.2.6 模型移动功能 (18)3.2.7 画图辅助板功能 (19)3.3 建模举例 (20)3.3.1 自动创建模型举例 (20)3.3.2 手工创建模型举例 (23)3.3.3 模型导入举例 (25)第4章导入数据 (27)4.1. 动画显示的需要 (27)4.2. 试验数据的获得 (27)4.3. 试验数据的类型 (27)4.4. 时域ODS数据 (28)4.5. 频域的试验数据 (29)4.6. 导入试验数据 (29)第五章振型动画显示及模态模型验证 (31)5.1 动画显示的需要 (31)5.2 测点编号 (31)5.3 动画资源列表 (32)5.4 动画约束方程 (32)5.5 显示约束方程 (32)5.6 开始动画显示 (35)5.7 数据块动画显示 (36)5.8 振型表动画显示 (36)5.9 动画显示速度 (37)5.10 动画显示幅度 (37)5.11.动画显示方式 (37)5.12 结束动画显示 (38)5.13 模态模型验证 (38)第六章文件处理 (39)6.1 DHMA其他应用程序 (39)6.2 从屏幕拷贝 (39)6.3 另存为 (39)6.4 打印 (39)第七章频响函数法模态分析（测力法） (40)7.1 频响函数法模态分析 (40)7.2 曲线拟合 (40)7.3 模态指示方法 (40)7.4 曲线拟合方法 (41)7.5 曲线拟合指导方针 (42)7.6 说明举例 (42)第八章环境激励模态分析（不测力法） (48)8.1 线性谱、自功率谱和互功率谱 (48)8.2 DFT和FFT (48)8.3 谱平均 (49)8.4 周期信号与泄漏 (50)8.5 自互谱综合函数 (51)8.6 自互谱综合函数与传递率 (51)第九章举例 (53)9.1 L梁测力法试验及模态分析 (53)9.2 L梁不测力法试验及模态分析 (56)第十章软件窗口命令 (58)10.1 主窗口命令 (58)10.2 几何建模窗口命令 (59)10.3 数据窗口命令 (63)10.4 振型表窗口命令 (69)第1章软件概述1.1 简介东昊模态分析软件，简称：DHMA（Dong Hao Mode Analysis），是东昊测试技术有限公司基于WINDOWS环境，利用C++语言开发的一套实验模态分析软件。
结构动态模态分析实验讲义教材
结构动态测量（模态分析）实验讲义模态实验实验目的利用动态信号测量采集分析系统对铝板进行模态分析实验，获取试件的前三阶振型与对应的固有频率，并利用有限元方法进行验算，对比分析得到结果。
使用仪器器材（1）基本仪器：力锤（电压型）、动态信号测试分析仪(东华DH5927N)、加速度传感器（电压型）、便携式计算机（2）软件：动态测试采集软件（DHDAS5927N动态信号采集分析系统）与模态分析软件（DHMA模态分析软件演示版）（3）其他仪器：数据连接线、数据线转接头、仪器电源线、传感器固定螺杆、水晶头、力锤数据线、水晶头网线、接地线、扳手、老虎钳、计算器、直尺、游标卡尺、502胶、砂纸、记号笔、酒精、抹布、胶布（4）实验试件：铝板（588mmX372mmX8mm）、固定螺母、多功能实验台1.1 重要仪器介绍力锤：本实验用的力锤中的传感器属于是电压型传感器，见附件图1.1，线一端接在力锤上，另外一端直接连在信号采集仪。
力锤头可以由多种材料制成，常见的有钢质、铝制、树脂制、橡胶制，还有不同的大小规格。
在实际使用时应该根据结构的材质、尺寸、分析频率范围来进行选取。
本实验得试件为铝板，前三阶固有振动频率较低（<500Hz），可使用质地较软的树脂头力锤进行实验。
动态信号测试分析仪：见附件图1.3(a)，一共有若干个输入通道，其中一个接力锤，其他接加速度传感器。
见附件图1.3(b)，背部有一端口，通过网线与电脑相连，传输数据，并由电脑软件端控制测量采集的主要参数。
1.2 实验基本步骤（1）试件划线、粘贴水晶头（2）安防仪器，连接线路（3）调试软件，测试测量（4）测量结果，做好记录（5）结果后处理分析（6）有限元方法验证1.3动态测量采集软件介绍操作步骤（DHDAS5927N动态信号采集分析系统）必须在PC与动态信号测试分析仪仪连接完毕后才能正常使用，否则无法控制通道参数。
将两者用网线连接，将两者设置在同一局域网段下，如可以在电脑的本地连接设置中设置IPV4属性为使用IP192.168.0.50，双击打开信号采集分析系统软件，左侧设备信息中右键查找设备，查找并载入动态信号测试分析仪的输出通道。
模态分析的理论介绍及目的
模态分析理论1模态分析简介1.1 模态简介模态是结构固有的振动特性，每一个模态具有一个特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
这些模态参数可以由分析软件分析取得，也可以经过试验计算获得，这样一个软件或者试验分析过程称为模态分析。
这个分析结果如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模态分析；如果结果是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。
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。
1.2 固有频率简介固有频率是物体的一种物理特性，由它的结构、大小、形状等因素决定的。
这种物理特征不以物体是否处于振动状态而转移。
当物体在多个频率上振动时会渐渐固定在某个频率上振动，当他受到某一频率策动时，振幅会达到最大值，这个频率就是物体的固有频率。
1.3 振型简介振型是指体系的一种固有的特性。
它与固有频率相对应，即为对应固有频率体系自身振动的形态。
每一个物体实际上都会有无穷多个固有频率，每一阶固有频率相对应物体相对应的形状改变我们称之为振型。
理论上来说振型也有无穷多个，但是由于振型阶数越高，阻尼作用造成的衰减越快，所以高振型只有在振动初期才较明显，以后则衰减。
因此一般情况下仅考虑较低的几个振型.1.4模态分析的目的模态分析技术从上世纪60年代开始发展至今，已趋于成熟。
它和有限元分析技术一起，已成为结构动力学中的两大支柱。
到目前，这一技术已经发展成为解决工程振动问题的重要手段，在机械、航空航天、土木建筑、制造化工等工程领域被广泛的应用。
我国在这一方面的研究，在理论上和应用上都取得了很大的成果，处于世界前列。
模态分析的最终目标就是识别出系统的模态参数，为结构系统的振动特性的分析、振动故障的诊断和检测以及结构的优化提供依据。
模态分析技术的应用可归结为以下几个方面：1) 评价所求结构系统的动态特性；2) 在新产品设计中进行结构特性的预估，优化对结构的设计；3) 诊断及预报结构系统中的故障；4) 识别结构系统的载荷。
桥梁动静载、模态实验
运用hypermesh进行模态分析
1 引言系统的模态参数〔模态频率、模态阻尼、振型〕对系统的动态分析和优化设计具有实用价值.通常由试验模态分析和计算模态分析两种方法.但由于受实验条件和时间的限制,组织实施往往比较困难,而且在测量次数,测量数据的处理准确性方面也难以得到充分的保证,在设计阶段难以实现.基于虚拟样机技术的虚拟实验方法在履带车辆箱体类零部件模态参数测量方面在设计阶段就能为方案优化提供指导,缩短产品开发周期,节省费用.因此,开展在虚拟环境下测试箱体类零部件的模态参数研究与探讨并扩展其应用具有重要意义.本文以某型履带车辆传动箱设计为例,应用HyperMesh为前处理软件,对其进行了有限元网格的划分,进而对箱体的模态进行了分析.2 箱体有限元模型的建立与模态分析首先依据传动箱体的尺寸,建立箱体的三维实体模型.利用HyperMesh对传动箱体的实体模型进行有限元网格划分,箱体的材料为铝合金,其密度为2.66e33kg/m3,泊松系数为0.31,杨氏模量为7.7e72N/m2,强度极限为176.4MPa.整个箱体共划分76151个4面体单元,22262个节点.在此过程中,还必须考虑到箱体有限元模型建立后与各传动轴之间的连接,即柔性体与刚体间的连接.传动箱各轴都是通过轴承与箱体连接的,笔者在有限元模型中应用多点约束〔MPC,Multi-point Constraint〕来模拟轴承的作用.所谓多点约束是将某节点的依赖自由度定义为其他若干节点独立自由度的函数.多点约束可以用于不相容单元间的载荷传递,表征一些特定的物理现象,比如刚性连接、铰接、滑动等.笔者在箱体有限元模型中各轴孔的中心点处建立一个虚拟杆单元,如图1所示.轴孔内表面各节点的自由度则依赖于对应的虚拟杆单元.各传动轴与箱体间的约束也是在对应的虚拟单元处建立,各传动轴上的作用力则通过相应的虚拟杆单元和多点约束作用于箱体之上.文中建立的包括轴承模型的传动箱箱体有限元模型如图2所示.图1 多点约束模型图2 传动箱体有限元模型模态分析的实质,是一种坐标变换.其目的在于把原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.采用Craig-Bampton方法对箱体进行模态分析,则箱体的自由度可表示为：式中uB 为边界自由度,uI为内部自由度,ΦIN和ΦIC分别表示主模态阵和约束模态阵,I、0分别表示单位阵和零矩阵,qN和qC分别表示对应主模态和约束模态的模态自由度.此时对应的箱体模态刚度矩阵和质量矩阵可表示为：式中下标I、B、N、C分别表示内部自由度、边界自由度、主模态和约束模态.KBB 表示凝聚掉内部自由度的广义刚度矩阵；KⅡ表示固定边界自由度的广义刚度矩阵.KBB和KⅡ则分别表示对应自由度的广义模态质量矩阵.由于传动轴通过轴承对箱体的作用载荷可以简化为分布式载荷,则可将运动学方程利用模态矩阵Φ转换到模态坐标q下,经简化得：式中f为求得的投影到模态坐标下的载荷矢量,即模态力.首先使用OptiStruct对传动箱箱体的模态进行分析,其结果如图3所示.计算所得各阶线性模态的振动频率见表1所示计算所得各阶线性模态的振动频率见表1所示.表1 传动箱各阶模态固有频率图3 传动箱体模态图3 结论由于箱体是固定在动力仓底甲板上的,而且内部齿轮传动系统与发动机输出轴与变速箱输入轴相连接,因此必然受到外部振动的激振,只要箱体所受激振频率与箱体固有频率吻合,就会产生共振,这是在设计阶段就要避免的,否则,箱体的寿命与可靠性都会受到影响,整个系统可能无法正常工作.由于该履带车辆发动机转速为1 000～2 000r/min时,基频在16.7Hz到33.3Hz 之间,变速箱各挡的啮合频率分别为：一挡和倒挡296Hz,二挡为494Hz,三挡为592Hz,四挡为691Hz,五挡为802Hz.在车辆行驶过程中,道路产生的激振一般不会超过100.由此可知,传动箱的一阶固有频率与变速箱五挡的啮合频率重合.这样,当车辆以五挡高速行驶时,传动箱体极有可能发生共振,对其可靠性造成影响.分析结果表明,箱体的设计存在一定缺陷,仍需进一步改进,以使其固有频率避开外界激振频率.。
mdh参数法 -回复
mdh参数法-回复什么是mdh参数法？mdh参数法（Modified Design of Human Factors Experiment，人因设计参数法）是一种计算机辅助的实验设计方法，主要用于评估人因工程和人机界面的设计。
在现代社会中，人们与各种技术设备的互动越来越频繁和复杂。
为了确保设备与用户之间的交互体验尽可能的高效和舒适，需要进行人因工程的研究和评估。
其中一个重要的方法就是mdh参数法。
mdh参数法是一种基于因素设计的实验方法，主要通过对设计变量的系统化研究，来评估人因工程设计在影响人机界面的因素上的效果。
通过使用计算机辅助试验设计和数据分析，可以提高实验的效率和准确性。
mdh参数法主要有以下几个步骤：1. 问题定义：首先确定研究的目标和研究问题。
例如，我们可能想要评估一个新的手机应用在用户界面设计方面的效果。
2. 设计变量选择：根据问题定义，选择相关的设计变量。
设计变量是我们要操纵和评估的因素，比如手机应用的布局、颜色、图标等。
3. 参数设置：为每个设计变量选择一组取值，即参数设置。
比如，为了评估手机应用的布局对用户操作的影响，可以选择不同的布局方式作为参数设置。
4. 设计矩阵生成：根据参数设置，生成一个实验设计矩阵。
实验设计矩阵是一个将参数设置和实验条件对应起来的表格，用于设计实验的不同条件组合。
5. 实验执行：根据设计矩阵，设计和执行实验。
将参与者随机分配到不同的实验条件组合，并收集相关的数据，如用户界面操作时间、错误率等。
6. 数据分析：使用适当的数据分析方法，对收集到的数据进行统计分析。
比如，可以使用方差分析（ANOVA）来比较不同参数设置对用户界面操作时间的影响。
7. 结论推断：根据数据分析结果，得出关于设计变量和因变量（用户界面效果）之间关系的结论。
比如，可以得出某种布局方式在操作时间上更高效。
通过以上步骤，mdh参数法可以帮助人因工程专家和设计师评估不同设计参数对人机界面的影响，从而提供科学依据来改进和优化人机界面设计。
结构动态模态分析实验讲义
结构动态测量（模态分析）实验讲义模态实验实验目的利用动态信号测量采集分析系统对铝板进行模态分析实验，获取试件的前阶振型与对应的固有频率，并利用有限元方法进行验算，对比分析得到结果。
使用仪器器材（1）基本仪器：力锤（电压型）、动态信号测试分析仪（东华DH5927N）、加速度传感器（电压型）、便携式计算机（2）软件：动态测试采集软件（DHDAS5927N动态信号采集分析系统）与模态分析软件（DHMA模态分析软件演示版）（3）其他仪器：数据连接线、数据线转接头、仪器电源线、传感器固定螺杆、水晶头、力锤数据线、水晶头网线、接地线、扳手、老虎钳、计算器、直尺、游标卡尺、502胶、砂纸、记号笔、酒精、抹布、胶布（4）实验试件：铝板（588mmX372mmX8mm ）、固定螺母、多功能实验台1.1重要仪器介绍力锤：本实验用的力锤中的传感器属于是电压型传感器，见附件图1.1，线一端接在力锤上，另外一端直接连在信号采集仪。
力锤头可以由多种材料制成，常见的有钢质、铝制、树脂制、橡胶制，还有不同的大小规格。
在实际使用时应该根据结构的材质、尺寸、分析频率范围来进行选取。
本实验得试件为铝板，前三阶固有振动频率较低（＜500Hz），可使用质地较软的树脂头力锤进行实验。
动态信号测试分析仪：见附件图1.3（a）, —共有若干个输入通道，其中一个接力锤，其他接加速度传感器。
见附件图1.3（b），背部有一端口，通过网线与电脑相连，传输数据，并由电脑软件端控制测量采集的主要参数。
1.2实验基本步骤（1）试件划线、粘贴水晶头（2）安防仪器，连接线路（3）调试软件，测试测量(4) 测量结果，做好记录 (5) 结果后处理分析(6) 有限元方法验证 1.3动态测量采集软件介绍操作步骤(DHDAS5927N 动态信号采集分析系统) 必须在PC 与动态信号测试分析仪仪连接完毕后才能正常使用，否则无法控 制通道参数。
将两者用网线连接，将两者设置在同一局域网段下，如可以在电脑 的本地连接设置中设置IPV4属性为使用IP 佃2.168.050,双击打开信号采集分析 系统软件，左侧设备信息中右键查找设备，查找并载入动态信号测试分析仪的输 出通道。
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DHMA实验模态分析系统的概述
江苏东华测试技术有限公司推出的“DHMA实验模态分析系统”, 从激励信号、传感器、适调器、数据采集和分析软件到实验报告的生成,构成了完整的进行实验模态分析的硬件和软件条件。
专业的技术培训,保证了用户可靠、准确、合理的使用本系统。
DHMA实验模态分析系统汇集了公司多年来硬件、软件研发经验，和广大用户对实验模态分析系统的改进意见，参考国内外实验模态分析领域专家学者的研究成果和指导意见，功能强大，特点鲜明：采用内嵌专业知识的软件模式，即使是非专业的用户也可以成功地进行模态实验；内嵌的工作流程保证符合质量标准的重复实验过程；强大的模态参数提取技术保证了高质量、不受操作者经验多寡的影响，即使对模态高度密集或阻尼很大的结构也游刃有余。
汽车白车身现场图片
汽车白车身一阶振型
针对不同实验对象的特点，本公司提供了三种具体的解决方案，满足了大多数用户的需求：
方案一：不测力法(环境激励)实验模态分析系统
不测力法实验模态分析（OMA）可用于对桥梁及大型建筑、运行状态的机械设备或不易实现人工激励的结构进行结构特性的动态实验。
仅利用实测的时域响应数据，通过一定的系统建模和曲线拟合的方法识别结构的模态参数。
桥梁及大型建筑、运行状态下的机械设备等不易实现人工激励的结构均可采用不测力法来进行实验模态分析。
方案二：锤击激励法实验模态分析系统
DHMA实验模态分析系统可以提供用户完整的锤击激励法实验模态分析完整的解决方案，是对被测结构用带力传感器的力锤施加一个已知的输入力，测量结构各点的响应，利用软件的频响函数分析模块计算得到各点频响函数数据。
利用频响函数，通过一定的模态参数识别方法得到结构的模态参数。
锤击激励法实验模态分析可分为单点激励法和单点拾振法。
方案三：激振器激励法实验模态分析系统
激振器激励法实验模态分析系统是先进的模态实验解决方案，支持单个或多个激振器对结构进行激励。
通过多个振动传感器测量各点的响应输出，得到相应的频响函数。
通过一定的模态参数识别方法来得到结构的模态参数。
激振器激励法模态实验一般可分为单点激励多点响应法(SIMO)和多点激励多点响应法（MIMO）。