晶钻模态分析软件系列十标准模态分析(Standard Modal Analysis)

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模态分析

模态参数频响函数是最好的测量方法曲线拟合
Modal Analysis 21
应用

太空工业
Modal Analysis 22
应用

自动控制
Modal Analysis 23
应用
大型建筑物振动测试
Modal Analysis 24
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
辨别材质
Modal Analysis 25
附：阻尼参量
f3 dB
基本的单自由度系统
f(t)
m
c k
x(t)
M(t ) Cx(t ) Kx(t ) f (t ) x
M = 质量矩阵 C = 阻尼矩阵 K = 刚度矩阵
(t ) x x( t ) x( t ) f (t )
加速度向量速度向量位移向量外加力向量
Modal Analysis 7
Modal Analysis 27

3 dB bandwidth
2s , 3dB 2s 2
Loss factor
1 f3 db 3 dB Q f0 0
f3 dB 3 dB 2 2f0 20
Damping ratio

Decay constant
s 0 f3dB
3dB 2

模态的特征参数：振动系统的各阶固有频率、固有振型、模态质量、模态刚度、模态阻尼„„ 定义：建立用模态参数表示的振动系统的运动方程并确定其模态参数的过程

Modal Analysis 3
简单的振动系统
位移
d = D sinnt D
Time
幅度
T m k

模态测试方面的经典书籍

模态测试方面的经典书籍模态测试是软件测试中的一种方法，用于评估软件系统在不同条件下的性能和行为。

以下是关于模态测试方面的经典书籍，它们涵盖了模态测试的基本概念、技术和最佳实践。

1.《模态测试实践指南》（Modal Testing: A Practical Guide）- D. J. Ewins这本书是模态测试领域的经典之作，介绍了模态测试的基本原理、测试方法和数据分析技术。

它详细解释了如何设计和执行模态测试，并提供了实用的案例研究和问题解答。

2.《模态测试与分析》（Modal Testing and Analysis）- A. D. Marinescu这本书介绍了模态测试的理论和实践，包括模态参数的测量和分析、模态试验设计、数据采集与处理等方面的内容。

它深入探讨了模态测试的各个环节，并提供了丰富的案例和实例来帮助读者理解和应用模态测试技术。

3.《振动模态测试与分析》（Vibration Modal Testing and Analysis）-D. J. Ewins这本书介绍了振动模态测试的基本原理和方法，包括模态参数的测量和分析、模态试验设计、数据采集与处理等方面的内容。

它提供了大量的实例和案例，帮助读者理解和应用振动模态测试技术。

4.《模态测试与分析技术》（Modal Testing and Analysis Techniques）- S. N. Sinha这本书详细介绍了模态测试和分析的各个方面，包括模态参数的测量和分析、模态试验设计、数据采集与处理等内容。

它提供了大量的实例和案例，帮助读者理解和应用模态测试技术。

5.《结构动力学与模态测试》（Structural Dynamics and Modal Testing）- J. H. Cannon这本书讲解了结构动力学和模态测试的基本原理和方法，包括结构振动的基本理论、模态参数的测量和分析、模态试验设计、数据采集与处理等内容。

它通过实例和案例来帮助读者理解和应用结构动力学和模态测试技术。

模态分析(modal)

You will configure your modal analysis in the Mechanical application, which uses either the ANSYS or the SAMCEF solver, depending on which system you selected, to compute the solution.
如果结构或者机器组件中存在阻尼，系统就变成阻尼模态分析，对于阻尼模态分析，固有频率和振型变得更加复杂。
For a rotating structure or machine component, the gyroscopic effects resulting from rotational velocities are introduced into the modal system. These effects in turn change the system’s damping. Such effects are commonly encountered in rotordynamic analysis. The changes in Eigen characteristics at different rotational velocity can be studied with the aid ofCampbell Diagram Chart Results.
Stiffness may be specified using isotropic and orthotropic elastic material models，Mass may derive from material density
硬度可以由材料的其他的材料数据定义，质量可以由材料的密度继承。

什么是模态分析,模态分析有什么用

什么是模态分析,模态分析有什么用什么是模态分析模态分析有什么用结构劢力学分析中，最基础、也是最重要的一种分析类型就是＂结构模态分析＂。

模态分析主要用亍计算结构的振劢频率和振劢形态，因此，又可以叫做频率分析戒者是振型分析。

劢力学分析可分为时域分析不频域分析，模态分析是劢力学频域分析的基础分析类型。

基础理论劢力学控制方程可表示为微分方程：其中，[ M ] 为结构质量矩阵，[ C ] 为结构阷尼矩阵，[ K ] 为结构刚度矩阵，{ F } 为随时间变化的外力载荷函数，{ u } 为节点位移矢量，为节点速度矢量，{ ü } 为节点加速度矢量。

在结构模态分析中丌需要考虑外力的影响，因此，模态分析的劢力学控制方程可表示为：理想情况下，结构在振劢过程中，丌考虑阷尼效应，也就是所谓的自由振劢情况，模态分析又可描述为：对上迚一步分析，假设此时的自由振劢为谐响应运劢，也就是说 u = u 0 sin( ωt )，上又可迚一步描述为：对上式求解，可得方程的根是 ω i²，即特征值，其中 i 的范围是从 1 到结构自由度个数 N （有限元分析中，自由度个数 N 一般丌超过分析模型网格节点数的三倍）。

特征值开平方根是 ω i ，即固有圆周频率，这样，结构振劢频率（结构固有频率）f i就可通过公式 f i = ω i /2 π 得到。

有限元模态分析可以得到 f i戒者ω i ，都可以用来描述结构的振劢频率。

特征值对应的特性矢量为{ u } i 。

特征矢量{ u } i表示结构在以固有频率 f i振劢时所具有的振劢形状（振型）。

模态分析中的矩阵 1. 模态分析微分方程组包含六个矩阵：[ K ] 代表刚度矩阵。

可参考＂结构静力学＂中的解释说明。

{ u } 代表位移矢量。

主要用来描述模态分析的振型。

晶钻模态分析软件系列三锤击法模态实验

锤击法是单操作员实验模态测试的基本方法。

EDM-Modal 的锤击法提供流程化的操作界面，方便用户完成所有设置和实验。

锤击法模态实验的设计，旨在帮助用户快速定义采集参数，将更多的时间可以花在分析上。

触发设置界面让用户定义触发方式，触发预览界面显示当前激励和响应的测点名称，触发后采集的激励和响应波形，以及平均的次数；其窗口的尺寸大小可手动调整。

手动触发是默认的触发类型，在些类型下当激励达到设置触发值，则激励和响应波形会被显示，用户可以接受/拒绝当前帧。

当选择接受则进行下一帧测试，直到达到平均次数，完成当前测点的测试。

驱动点选择是锤击法特有的一个功能子模块，用于方便用户选择哪个测点适合用作固定的激励点或参考点。

用户设置几个要测试的驱动点，通过试敲击得到他们的FRF数据，然后判断出最适合的驱动点。

EDM简化了此重要的预实验的数据管理。

当开始实际的测量后，采集状态表格会显示所有的DOFs状态（状态包括：未测量，已测量和正在测量），方便用户即时了解所有测点的状态。

当测点完成后点“Next Point”或“Previous Point”移动软件上的当前测点。

“RovingSetup”，可集中设置游击方式，每个通道对应的测点和方向。

锤击法实验过程一个常见的问题是会出现“double hit”。

我们提供了自动检测“double hit”的过程，让用户自动或手动拒绝有双击的敲击。

锤击法实验采集的结果会自动添加到模态分析的数据选择模块，这样模态数据采集和分析可无缝对接。

★EDM Modal 锤击法模态实验主要特征如下：①直观的流程化操作过程。

②几何模型贯穿整个测试过程。

③响应和激励两种游击方式。

④自动或手动移动测点。

⑤自动或手动触发模式。

⑥可变尺寸的触发观览窗口。

⑦双击锤击识别，开/关，自动/手动拒绝。

⑧驱动点设置。

⑨测试状态声音和图形反馈H1，H2，H3和Hv方式计算FRF 测点测试状态显示表格。

★EDM Modal模态支持的功能如下：①几何模型的创建/编辑/导入/导出/动画。

模态分析PPT课件

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3、特征值和振型
特征值的平凡根等于结构的固有频率（rad/s）
ANSYS Workbench输入和输出的固有频率的单位为Hz，因为输入和输出时候已经除以了 2π。
模态计算中的特征向量表征了结构的模态振型，如图所示该形状即为假设结构按照频率249Hz 振动时的形状。
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5、模态的提取方法
（2）Iterative-PCG Lanczos -能够处理对称矩阵，但是不用于求解屈曲模态； -适合求解中等到大规模的模态计算问题，提取的模态阶数高于100阶； -适合于网格划分形状较好的三维实体单元；（3）Unsymmetric -能够处理非对称矩阵； -模态计算中使用完整的刚度和质量矩阵； -适合求解K和M为非对称矩阵的问题，如流-固耦合的振动，声学振动； -计算以复数表示的特征值和特征向量： --实数部分就是自然频率； --虚数部分表示稳定性，负值表示稳定，正值表示不确定。
有阻尼模态分析中假设结构没有外力作用，则控制方程变为
M u Cu Ku 0 （1）
设其解为
代入方程（1）得到
{x} {}et
（2）
(2[m] [c] [k]){} [D()]{} {0} （3）
矩阵 [D()]称为系统的特征矩阵。方程（3）是一个“二次特征值”问题，
要（3）式有非零解的充要条件为 [D()] 2[m] [c] [k] 0
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1、模态分析简介
模态计算的假设和限制条件 -结构是线性的，即具有恒定的总体质量矩阵和总体刚度矩阵 -结构没有外载荷（力，温度，压力等），即结构是自由振
注意：因为模态计算能够反映出结构的基本动力学特性，因此建议用户在进行其他类型的动力学计算之前，首先进行结构的模态分析。

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。

模态分析基本内容简介

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。

通常，模态分析都是指试验模态分析。

概述振动模态是弹性结构固有的、整体的特性。

通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内的各阶主要模态的特性，就可以预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下产生的实际振动响应。

因此，模态分析是结构动态设计及设备故障诊断的重要方法。

机器、建筑物、航天航空飞行器、船舶、汽车等的实际振动模态各不相同。

模态分析提供了研究各类振动特性的一条有效途径。

首先，将结构物在静止状态下进行人为激振，通过测量激振力与响应并进行双通道快速傅里叶变换（FFT）分析，得到任意两点之间的机械导纳函数（传递函数）。

用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合，识别出结构物的模态参数，从而建立起结构物的模态模型。

根据模态叠加原理，在已知各种载荷时间历程的情况下，就可以预言结构物的实际振动的响应历程或响应谱。

近十多年来，由于计算机技术、FFT分析仪、高速数据采集系统以及振动传感器、激励器等技术的发展，试验模态分析得到了很快的发展，受到了机械、电力、建筑、水利、航空、航天等许多产业部门的高度重视。

已有多种档次、各种原理的模态分析硬件与软件问世。

用处模态分析的最终目标是识别出系统的模态参数，为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。

模态分析技术的应用可归结为以下几个方面：1) 评价现有结构系统的动态特性；2) 在新产品设计中进行结构动态特性的预估和优化设计；3) 诊断及预报结构系统的故障；4) 控制结构的辐射噪声；5) 识别结构系统的载荷。

晶钻模态分析软件系列十二全功能Poly-X模态分析 (Premium Modal Analysis)

EDM-Modal 全功能模态分析（Premium Modal Analysis）包括所有标准模态分析和高级模态分析的功能，在此基础上它提供了Poly-X模态参数估计方法。

Poly-X是频域模态参数估计方法。

这种曲线拟合方法比先前用于估计测试结构的模态特征的方法更快更清晰。

下图显示，使用相同的频段和相同数量的模态，Poly-X曲线拟合器提供了更清晰的稳态图，并具有更少的计算模型。

这使得用户更容易选择稳定的极点来提取固有频率，阻尼，并最终提取被测结构的模态振型。

★Poly-X模态参数识别算法特征：①基于频域的估算方法②可用于单参考点或多参考点FRF数据集③更快更有效的曲线拟合方法④更清晰的稳态图⑤较少的计算模型⑥更容易选择稳定极点★EDM Modal模态支持的功能如下：①几何模型的创建/编辑/导入/导出/动画。

②工作变形分析(ODS)③锤击法模态实验④SIMO与MIMO FRF模态测试⑤SIMO正弦扫频模态测试⑥SIMO与MIMO步进正弦模态测试⑦工作模态测试，SSI模态识别算法⑧多参考点模态分析Poly-X (p-LSCF) 模态分析杭州锐达数字技术有限公司是美国晶钻仪器公司中国总代理，专注于振动控制、数据采集、模态分析、动态信号分析、故障诊断、综合环境测试领域，产品包括手持一体化动态信号分析仪、多通道动态数据采集系统、振动控制系统、多轴振动控制系统、三综合试验系统和远程状态监测系统，解决方案包括NVH测试、新能源电池测试、结构模态分析、故障诊断监测、机械性能测试、转子动力学测试、疲劳可靠性测试、综合环境测试。

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模态测试方面的经典书籍

模态测试方面的经典书籍
其次，对于那些希望深入了解模态测试的专业人士来说，一本
涵盖更多高级内容和实际案例的书籍是必不可少的。

《模态分析》（Modal Analysis）由 Dohrman等人编写，涵盖了模态测试的高级
原理、工程应用和实际案例分析，对于深入研究模态测试的专业人
士来说是一本非常有价值的书籍。

此外，还有一些涉及特定领域的模态测试书籍，比如航空航天、汽车工程、机械工程等领域的模态测试书籍，这些书籍会更加专注
于特定领域的模态测试应用和案例，对于从事特定领域工程的人来
说会更加实用。

总的来说，模态测试是一个广泛且深奥的领域，选择适合自己
水平和需求的书籍非常重要。

希望以上建议能够帮助你找到合适的
模态测试书籍。

工程振动名词术语大全（中英文），没见过这么全的

工程振动名词术语大全（中英文），没见过这么全的1 振动信号的时域、频域描述振动过程 (Vibration Process)简谐振动 (Harmonic Vibration)周期振动 (Periodic Vibration)准周期振动 (Ouasi-periodic Vibration)瞬态过程 (Transient Process)随机振动过程 (Random Vibration Process)各态历经过程 (Ergodic Process)确定性过程 (Deterministic Process)振幅 (Amplitude)相位 (Phase)初相位 (Initial Phase)频率 (Frequency)角频率 (Angular Frequency)周期 (Period)复数振动 (Complex Vibration)复数振幅 (Complex Amplitude)峰值 (Peak-value)平均绝对值 (Average Absolute Value)有效值 (Effective Value，RMS Value)均值 (Mean Value，Average Value)傅里叶级数 (FS，Fourier Series)傅里叶变换 (FT，Fourier Transform)傅里叶逆变换 (IFT，Inverse Fourier Transform)离散谱 (Discrete Spectrum)连续谱 (Continuous Spectrum)傅里叶谱 (Fourier Spectrum)线性谱 (Linear Spectrum)幅值谱 (Amplitude Spectrum)相位谱 (Phase Spectrum)均方值 (Mean Square Value)方差 (Variance)协方差 (Covariance)自协方差函数 (Auto-covariance Function)互协方差函数 (Cross-covariance Function)自相关函数 (Auto-correlation Function)互相关函数 (Cross-correlation Function)标准偏差 (Standard Deviation)相对标准偏差 (Relative Standard Deviation)概率 (Probability)概率分布 (Probability Distribution)高斯概率分布 (Gaussian Probability Distribution) 概率密度 (Probability Density)集合平均 (Ensemble Average)时间平均 (Time Average)功率谱密度 (PSD，Power Spectrum Density)自功率谱密度 (Auto-spectral Density)互功率谱密度 (Cross-spectral Density)均方根谱密度 (RMS Spectral Density)能量谱密度 (ESD，Energy Spectrum Density)相干函数 (Coherence Function)帕斯瓦尔定理 (Parseval''s Theorem)维纳，辛钦公式 (Wiener-Khinchin Formula)2 振动系统的固有特性、激励与响应振动系统 (Vibration System)激励 (Excitation)响应 (Response)单自由度系统 (Single Degree-Of-Freedom System) 多自由度系统 (Multi-Degree-Of- Freedom System) 离散化系统 (Discrete System)连续体系统 (Continuous System)刚度系数 (Stiffness Coefficient)自由振动 (Free Vibration)自由响应 (Free Response)强迫振动 (Forced Vibration)强迫响应 (Forced Response)初始条件 (Initial Condition)固有频率 (Natural Frequency)阻尼比 (Damping Ratio)衰减指数 (Damping Exponent)阻尼固有频率 (Damped Natural Frequency)对数减幅系数 (Logarithmic Decrement)主频率 (Principal Frequency)无阻尼模态频率 (Undamped Modal Frequency)模态 (Mode)主振动 (Principal Vibration)振型 (Mode Shape)振型矢量 (Vector Of Mode Shape)模态矢量 (Modal Vector)正交性 (Orthogonality)展开定理 (Expansion Theorem)主质量 (Principal Mass)模态质量 (Modal Mass)主刚度 (Principal Stiffness)模态刚度 (Modal Stiffness)正则化 (Normalization)振型矩阵 (Matrix Of Modal Shape)主坐标 (Principal Coordinates)模态坐标 (Modal Coordinates)模态分析 (Modal Analysis)模态阻尼比 (Modal Damping Ratio)频响函数 (Frequency Response Function)幅频特性 (Amplitude-frequency Characteristics)相频特性 (Phase frequency Characteristics)共振 (Resonance)半功率点 (Half power Points)波德图(Bodé Plot)动力放大系数 (Dynamical Magnification Factor)单位脉冲 (Unit Impulse)冲激响应函数 (Impulse Response Function)杜哈美积分(Duhamel’s Integral)卷积积分 (Convolution Integral)卷积定理 (Convolution Theorem)特征矩阵 (Characteristic Matrix)阻抗矩阵 (Impedance Matrix)频响函数矩阵 (Matrix Of Frequency Response Function) 导纳矩阵 (Mobility Matrix)冲击响应谱 (Shock Response Spectrum)冲击激励 (Shock Excitation)冲击响应 (Shock Response)冲击初始响应谱 (Initial Shock Response Spectrum)冲击剩余响应谱 (Residual Shock Response Spectrum) 冲击最大响应谱 (Maximum Shock Response Spectrum) 冲击响应谱分析 (Shock Response Spectrum Analysis)3 模态试验分析机械阻抗 (Mechanical Impedance)位移阻抗 (Displacement Impedance)速度阻抗 (Velocity Impedance)加速度阻抗 (Acceleration Impedance)机械导纳 (Mechanical Mobility)位移导纳 (Displacement Mobility)速度导纳 (Velocity Mobility)加速度导纳 (Acceleration Mobility)驱动点导纳 (Driving Point Mobility)跨点导纳 (Cross Mobility)传递函数 (Transfer Function)拉普拉斯变换 (Laplace Transform)传递函数矩阵 (Matrix Of Transfer Function)频响函数 (FRF，Frequency Response Function)频响函数矩阵 (Matrix Of FRF)实模态 (Normal Mode)复模态 (Complex Mode)模态参数 (Modal Parameter)模态频率 (Modal Frequency)模态阻尼比 (Modal Damping Ratio)模态振型 (Modal Shape)模态质量 (Modal Mass)模态刚度 (Modal Stiffness)模态阻力系数 (Modal Damping Coefficient)模态阻抗 (Modal Impedance)模态导纳 (Modal Mobility)模态损耗因子 (Modal Loss Factor)比例粘性阻尼 (Proportional Viscous Damping)非比例粘性阻尼 (Non-proportional Viscous Damping)结构阻尼 (Structural Damping，Hysteretic Damping)复频率 (Complex Frequency)复振型 (Complex Modal Shape)留数 (Residue)极点 (Pole)零点 (Zero)复留数 (Complex Residue)随机激励 (Random Excitation)伪随机激励 (Pseudo Random Excitation)猝发随机激励 (Burst Random Excitation)稳态正弦激励 (Steady State Sine Excitation)正弦扫描激励 (Sweeping Sine Excitation)锤击激励 (Impact Excitation)频响函数的H1 估计 (FRF Estimate by H1)频响函数的H2 估计 (FRF Estimate by H2)频响函数的H3 估计 (FRF Estimate by H3)单模态曲线拟合法 (Single-mode Curve Fitting Method)多模态曲线拟合法 (Multi-mode Curve Fitting Method)模态圆 (Mode Circle)剩余模态 (Residual Mode)幅频峰值法 (Peak Value Method)实频-虚频峰值法 (Peak Real/Imaginary Method)圆拟合法 (Circle Fitting Method)加权最小二乘拟合法 (Weighting Least Squares Fitting method) 复指数拟合法 (Complex Exponential Fitting method)4 传感器测量系统传感器测量系统 (Transducer Measuring System)传感器 (Transducer)振动传感器 (Vibration Transducer)机械接收 (Mechanical Reception)机电变换 (Electro-mechanical Conversion)测量电路 (Measuring Circuit)惯性式传感器 (Inertial Transducer，Seismic Transducer) 相对式传感器 (Relative Transducer)电感式传感器 (Inductive Transducer)应变式传感器 (Strain Gauge Transducer)电动力传感器 (Electro-dynamic Transducer)压电式传感器 (Piezoelectric Transducer)压阻式传感器 (Piezoresistive Transducer)电涡流式传感器 (Eddy Current Transducer)伺服式传感器 (Servo Transducer)灵敏度 (Sensitivity)复数灵敏度 (Complex Sensitivity)分辨率 (Resolution)频率范围 (Frequency Range)线性范围 (Linear Range)频率上限 (Upper Limit Frequency)频率下限 (Lower Limit Frequency)静态响应 (Static Response)零频率响应 (Zero Frequency Response)动态范围 (Dynamic Range)幅值上限 Upper Limit Amplitude)幅值下限 (Lower Limit Amplitude)最大可测振级 (Max.Detectable Vibration Level)最小可测振级 (Min.Detectable Vibration Level)信噪比 (S/N Ratio)振动诺模图 (Vibration Nomogram)相移 (Phase Shift)波形畸变 (Wave-shape Distortion)比例相移 (Proportional Phase Shift)惯性传感器的稳态响应(Steady Response Of Inertial Transducer)惯性传感器的稳击响应 (Shock Response Of Inertial Transducer) 位移计型的频响特性(Frequency Response Characteristics Vibrometer)加速度计型的频响特性(Frequency Response Characteristics Accelerometer)幅频特性曲线 (Amplitude-frequency Curve)相频特性曲线 (Phase-frequency Curve)固定安装共振频率 (Mounted Resonance Frequency)安装刚度 (Mounted Stiffness)有限高频效应 (Effect Of Limited High Frequency)有限低频效应 (Effect Of Limited Low Frequency)电动式变换 (Electro-dynamic Conversion)磁感应强度 (Magnetic Induction， Magnetic Flux Density)磁通 (Magnetic Flux)磁隙 (Magnetic Gap)电磁力 (Electro-magnetic Force)相对式速度传 (Relative Velocity Transducer)惯性式速度传感器 (Inertial Velocity Transducer)速度灵敏度 (Velocity Sensitivity)电涡流阻尼 (Eddy-current Damping)无源微(积)分电路 (Passive Differential (Integrate) Circuit)有源微(积)分电路 (Active Differential (Integrate) Circuit)运算放大器 (Operational Amplifier)时间常数 (Time Constant)比例运算 (Scaling)积分运算 (Integration)微分运算 (Differentiation)高通滤波电路 (High-pass Filter Circuit)低通滤波电路 (Low-pass Filter Circuit)截止频率 (Cut-off Frequency)压电效应 (Piezoelectric Effect)压电陶瓷 (Piezoelectric Ceramic)压电常数 (Piezoelectric Constant)极化 (Polarization)压电式加速度传感器 (Piezoelectric Acceleration Transducer) 中心压缩式 (Center Compression Accelerometer)三角剪切式 (Delta Shear Accelerometer)压电方程 (Piezoelectric Equation)压电石英 (Piezoelectric Quartz)电荷等效电路 (Charge Equivalent Circuit)电压等效电路 (Voltage Equivalent Circuit)电荷灵敏度 (Charge Sensitivity)电压灵敏度 (Voltage Sensitivity)电荷放大器 (Charge Amplifier)适调放大环节 (Conditional Amplifier Section)归一化 (Uniformization)电荷放大器增益 (Gain Of Charge Amplifier)测量系统灵敏度 (Sensitivity Of Measuring System)底部应变灵敏度 (Base Strain Sensitivity)横向灵敏度 (Transverse Sensitivity)地回路 (Ground Loop)力传感器 (Force Transducer)力传感器灵敏度 (Sensitivity Of Force Transducer)电涡流 (Eddy Current)前置器 (Proximitor)间隙-电压曲线 (Voltage vs Gap Curve)间隙-电压灵敏度 (Voltage vs Gap Sensitivity)压阻效应 (Piezoresistive Effect)轴向压阻系数 (Axial Piezoresistive Coefficient)横向压阻系数 (Transverse Piezoresistive Coefficient)压阻常数 (Piezoresistive Constant)单晶硅 (Monocrystalline Silicon)应变灵敏度 (Strain Sensitivity)固态压阻式加速度传感器(Solid State Piezoresistive Accelerometer)体型压阻式加速度传感器(Bulk Type Piezoresistive Accelerometer)力平衡式传感器 (Force Balance Transducer)电动力常数 (Electro-dynamic Constant)机电耦合系统 (Electro-mechanical Coupling System)5 检测仪表、激励设备及校准装置时间基准信号 (Time Base Signal)李萨茹图 (Lissojous Curve)数字频率计 (Digital Frequency Meter)便携式测振表 (Portable Vibrometer)有效值电压表 (RMS Value Voltmeter)峰值电压表 (Peak-value Voltmeter)平均绝对值检波电路 (Average Absolute Value Detector)峰值检波电路 (Peak-value Detector)准有效值检波电路 (Quasi RMS Value Detector)真有效值检波电路 (True RMS Value Detector)直流数字电压表 (DVM，DC Digital Voltmeter)数字式测振表 (Digital Vibrometer)A/D 转换器 (A/D Converter)D/A 转换器 (D/A Converter)相位计 (Phase Meter)电子记录仪 (Lever Recorder)光线示波器 (Oscillograph)振子 (Galvonometer)磁带记录仪 (Magnetic Tape Recorder)DR 方式(直接记录式) (Direct Recorder)FM 方式(频率调制式) (Frequency Modulation)失真度 (Distortion)机械式激振器 (Mechanical Exciter)机械式振动台 (Mechanical Shaker)离心式激振器 (Centrifugal Exciter)电动力式振动台 (Electro-dynamic Shaker)电动力式激振器 (Electro-dynamic Exciter)液压式振动台 (Hydraulic Shaker)液压式激振器 (Hydraulic Exciter)电液放大器 (Electro-hydraulic Amplifier)磁吸式激振器 (Magnetic Pulling Exciter)涡流式激振器 (Eddy Current Exciter)压电激振片 (Piezoelectric Exciting Elements)冲击力锤 (Impact Hammer)冲击试验台 (Shock Testing Machine)激振控制技术 (Excitation Control Technique)波形再现 (Wave Reproduction)压缩技术 (Compression Technique)均衡技术 (Equalization Technique)交越频率 (Crossover Frequency)综合技术 (Synthesis Technique)校准 (Calibration)分部校准 (Calibration for Components in system) 系统校准 (Calibration for Over-all System)模拟传感器 (Simulated Transducer)静态校准 (Static Calibration)简谐激励校准 (Harmonic Excitation Calibration)绝对校准 (Absolute Calibration)相对校准 (Relative Calibration)比较校准 (Comparison Calibration)标准振动台 (Standard Vibration Exciter)读数显微镜法 (Microscope-streak Method)光栅板法 (Ronchi Ruling Method)光学干涉条纹计数法 (Optical Interferometer Fringe Counting Method)光学干涉条纹消失法(Optical Interferometer Fringe Disappearance Method)背靠背安装 (Back-to-back Mounting)互易校准法 (Reciprocity Calibration)共振梁 (Resonant Bar)冲击校准 (Impact Exciting Calibration)摆锤冲击校准 (Ballistic Pendulum Calibration)落锤冲击校准 (Drop Test Calibration)振动和冲击标准 (Vibration and Shock Standard)迈克尔逊干涉仪 (Michelson Interferometer)摩尔干涉图象 (Moire Fringe)参考传感器 (Reference Transducer)6 频率分析及数字信号处理带通滤波器 (Band-pass Filter)半功率带宽 (Half-power Bandwidth)3 dB 带宽 (3 dB Bandwidth)等效噪声带宽 (Effective Noise Bandwidth)恒带宽 (Constant Bandwidth)恒百分比带宽 (Constant Percentage Bandwidth)1/N 倍频程滤波器 (1/N Octave Filter)形状因子 (Shape Factor)截止频率 (Cut-off Frequency)中心频率 (Centre Frequency)模拟滤波器 (Analog Filter)数字滤波器 (Digital Filter)跟踪滤波器 (Tracking Filter)外差式频率分析仪 (Heterodyne Frequency Analyzer) 逐级式频率分析仪 (Stepped Frequency Analyzer)扫描式频率分析仪 (Sweeping Filter Analyzer)混频器 (Mixer)RC 平均 (RC Averaging)平均时间 (Averaging Time)扫描速度 (Sweeping Speed)滤波器响应时间 (Filter Response Time)离散傅里叶变换 (DFT，Discrete Fourier Transform) 快速傅里叶变换 (FFT，Fast Fourier Transform)抽样频率 (Sampling Frequency)抽样间隔 (Sampling Interval)抽样定理 (Sampling Theorem)抗混滤波 (Anti-aliasing Filter)泄漏 (Leakage)加窗 (Windowing)窗函数 (Window Function)截断 (Truncation)频率混淆 (Frequency Aliasing)乃奎斯特频率 (Nyquist Frequency)矩形窗 (Rectangular Window)汉宁窗 (Hanning Window)凯塞-贝塞尔窗 (Kaiser-Bessel Window)平顶窗 (Flat-top Window)平均 (Averaging)线性平均 (Linear Averaging)指数平均 (Exponential Averaging)峰值保持平均 (Peak-hold Averaging)时域平均 (Time-domain Averaging)谱平均 (Spectrum Averaging)重叠平均 (Overlap Averaging)栅栏效应 (Picket Fence Effect)吉卜斯效应 (Gibbs Effect)基带频谱分析 (Base-band Spectral Analysis)选带频谱分析 (Band Selectable Sp4ctralAnalysis)细化 (Zoom)数字移频 (Digital Frequency Shift)抽样率缩减 (Sampling Rate Reduction)功率谱估计 (Power Spectrum Estimate)相关函数估计 (Correlation Estimate)频响函数估计 (Frequency Response Function Estimate) 相干函数估计 (Coherence Function Estimate)冲激响应函数估计 (Impulse Response Function Estimate) 倒频谱 (Cepstrum)功率倒频谱 (Power Cepstrum)幅值倒频谱 (Amplitude Cepstrum)倒频率 (Quefrency)7 旋转机械的振动测试及状态监测状态监测 (Condition Monitoring)故障诊断 (Fault Diagnosis)转子 (Rotor)转手支承系统 (Rotor-Support System)振动故障 (Vibration Fault)轴振动 (Shaft Vibration)径向振动 (Radial Vibration)基频振动 (Fundamental Frequency Vibration)基频检测 (Fundamental Frequency Component Detecting) 键相信号 (Key-phase Signal)正峰相位 (+Peak Phase)高点 (High Spot)光电传感器 (Optical Transducer)同相分量 (In-phase Component)正交分量 (Quadrature Component)跟踪滤波 (Tracking Filter)波德图 (Bode Plot)极坐标图 (Polar Plot)临界转速 (Critical Speed)不平衡响应 (Unbalance Response)残余振幅 (Residual Amplitude)方位角 (Attitude Angle)轴心轨迹 (Shaft Centerline Orbit)正进动 (Forward Precession)同步正进动 (Synchronous Forward Precession)反进动 (Backward Precession)正向涡动 (Forward Whirl)反向涡动 (Backward Whirl)油膜涡动 (Oil Whirl)油膜振荡 (Oil Whip)轴心平均位置 (Average Shaft Centerline Position)复合探头 (Dual Probe)振摆信号 (Runout Signal)电学振摆 (Electrical Runout)机械振摆 (Mechanical Runout)慢滚动向量 (Slow Roll Vector)振摆补偿 (Runout Compensation)故障频率特征 (Frequency Characteristics Of Fault) 重力临界 (Gravity Critical)对中 (Alignment)双刚度转子 (Dual Stiffness Rotor)啮合频率 (Gear-mesh Frequency)间入简谐分量 (Interharmonic Component)边带振动 (Side-band Vibration)三维频谱图 (Three Dimensional Spectral Plot)瀑布图 (Waterfall Plot)级联图 (Cascade Plot)阶次跟踪 (Order Tracking)阶次跟踪倍乘器 (Order Tracking Multiplier)监测系统 (Monitoring System)适调放大器 (Conditional Amplifier)趋势分析 (Trend Analysis)倒频谱分析 (Cepstrum Analysis)直方图 (Histogram)确认矩阵 (Confirmation Matrix)通频幅值 (Over-all Amplitude)幅值谱 (Amplitude Spectrum)相位谱 (Phase Spectrum)报警限 (Alarm Level)。

模态分析简介

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产品家族中的模态分析是一个线性分析。

任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。

ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。

阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。

后面将详细介绍模态提取方法。

§1.2模态分析中用到的命令模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。

同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。

后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。

而“模态分析实例（GUI方式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。

（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅< <ANSYS建模与网格指南>>）。

<<ANSYS命令参考手册>>中有更详细的按字母顺序列出的ANS YS命令说明。

§1.3模态提取方法典型的无阻尼模态分析求解的基本方程是经典的特征值问题：其中：=刚度矩阵,=第阶模态的振型向量（特征向量）,=第阶模态的固有频率（是特征值）,=质量矩阵。

有许多数值方法可用于求解上面的方程。

PATRAN模态分析

PATRAN模态分析PATRAN（全称为“Pattern Recognition, Analysis and Machine Intelligence”）是一种用于进行模态分析的软件工具。

它提供了一套强大的功能，可以帮助工程师和科学家分析和理解复杂系统的模态特性和行为。

在模态分析中，我们的目标是确定一个系统可能存在的自由振动模态。

这些振动模态在许多不同的领域都有应用，例如机械工程、航空航天、建筑和地震工程等。

通过了解系统的模态特性，我们可以更好地了解系统的动态行为，识别潜在的问题和风险，并进行优化和改进。

对于大型和复杂的系统，准确而有效的模态分析可能是一项挑战。

这就是Patran发挥作用的地方。

Patran是一款功能强大的前后处理软件，它与MSC Nastran等有限元软件紧密集成，可以帮助用户直观地建模、分析和可视化系统的振动模态。

在使用Patran进行模态分析时，我们需要进行以下步骤：1. 准备模型：首先，我们需要将待分析的系统建模。

Patran提供了各种建模工具，可以帮助用户创建几何模型、网格化模型，并为分析选择适当的材料属性和边界条件。

2.定义分析：根据模型的特性和要求，我们需要定义模态分析的类型和参数。

这些参数可能包括求解器选项、收敛准则、模态频率范围等。

3. 运行分析：一旦模型和分析定义完成，我们可以使用MSCNastran等有限元求解器来执行模态分析。

Patran将自动将模型和分析参数转化为Nastran认可的输入文件，并调用求解器进行计算。

4. 分析结果：当求解器完成计算后，Patran将帮助用户导入和可视化模态分析的结果。

这些结果可能包括模态频率、振型、参与因素等。

5. 结果解释：最后，我们需要解释和分析模态分析的结果。

Patran 提供了各种方式来可视化和解释模态分析结果，例如模态动画、频率响应图、模态贡献和应力分布等。

总的来说，Patran是一款功能强大的软件工具，可以帮助工程师和科学家进行模态分析。

模态分析多种方法

模态分析 - 简介专业模态分析，包含多种经典和最新理论方法，支持各种模态试验方法。

目前已经在国防军工、教学科研、土木建筑、机械、铁路交通等各行业得到了非常广泛的应用，成功完成了大量的模态试验任务，包括航天器、军械、卫星、汽车、桥梁、井架、楼房等等，受到广大用户的高度评价.主要特点* 模态类型可完成位移模态和应变模态的试验分析,可直接输出含有模态质量、刚度、阻尼、留数、振型、相关矩阵校验系数的模态分析报告。

* 多种方法支持各种试验方法，SIMO(单输入多输出)、MISO(多输入单输出)、MIMO(多输入多输出)、ODS(运行状态变形)、OMA(环境激励模态)等* 变时基专利技术，可进行大型低频结构的脉冲激励模态试验。

* 自动化模态分析（一键求模态）领先技术利用创新的模态指示函数，一键即可得到专家级的模态分析结果* 可视化结构生成和彩色三维振型动画（点击进入详细介绍）结构输入：可视化的CAD输入系统，点击鼠标即可完成振型动画：三维彩色动画，多模态多视图旋转显示，输出AVI文件* 仿真分析可以进行板、梁的仿真模态分析，适合于模态分析理论的教学和学习。

1.基本模态软件基本部分可完成位移模态分析，支持SIMO、MISO、OMA方法，具有变时基专利技术，可视化的结构生成和彩色振型动画显示，以及仿真分析功能。

模态拟合方法提供六种频域方法和ERA特征值实现算法，ERA方法既可以完成激励可测的经典模态分析，又可以进行激励不可测的环境激励模态分析。

2. 时域法模态分析（适合于环境激励模态）(选件)三种时域拟合方法(随机子空间法SSI,特征系统实现算法ERA,复指数法Prony)，更适合大桥楼房等环境激励模态3.EFDD模态分析（适合于环境激励模态）(选件)增强的频域分解法，国际最新发展的方法，分析过程简明，操作简单，不易产生虚假模态。

4. PPM和PZM法模态分析（适合于环境激励模态）(选件)PPM功率谱多项式分解方法，为东方所独创提出，利用单个自功率谱曲线即可识别出密集模态的频率和阻尼，采用遗传算法，其精度高于EFDD法。

模态分析入门教程ppt课件

模态分析
定义
图解
是一种坐标变换。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。运用这一坐标的好处是：利用各特征向量之间的正交特性，可使描述响应向量的各个坐标互相独立而无耦合。换句话讲，在这一坐标系统中，振动方程是一组互无耦合的方程，每一个坐标均可单独求解。
实验梁的力锤敲击信号：
(5）数据预处理调节采样数据采样完成后，对采样数据重新检查并再次回放计算频响函数数据。一通道的力信号加力窗，在力窗窗宽调整合适。对响应信号加指数窗。设置完成后，回放数据重新计算频响函数数据。
力信号加力窗
响应信号加指数窗
启动回放
（6）模态分析 l 几何建模：自动创建矩形模型，输入模型的长宽参数以及分段数；打开结点信息窗口，编写测点号；
DHMA模态软件分析方法及应用领域
应用
大型建筑物：
大型桥梁：
DHMA模态分析软件功能
几何建模读入CAD平面图形、ANSYS有限元模型文件；可以直接在界面上完成部件、结点、连线的填加、删除、移动、复制、粘贴以及参数修改等；可自动生成规则模型；为了更接近实际结构，测点之间可插入非测量结点，软件自动根据周围测点数据编写非测点的约束方程。对模型可以进行平移、旋转、放大缩小、线条颜色修改、背景颜色修改、四视图单独或同时显示；
（2）仪器连接仪器连接如下图所示，其中力锤上的力传感器接动态采集分析仪的第一通道，DH201加速度传感器接第二通道。
（3）打开仪器电源，启动DHDAS控制分析软件，选择分析/频响函数分析功能。
实验梁平面图
在菜单“ 分析(N) ”选择分析模式“单输入频响”。在新建的四个窗口内，分别单击右键，在“信号选择”对话框中设定四个窗口依次为：频响函数数据、1-1通道的时间波形、相干函数数据和1-2通道的时间波形,如下图。

模态分析

模态分析
模态分析是一种用于研究结构振动特性的方法。

它主要利用有限元分析（FEA）的结果，针对结构进行振动分析，并得出结构的固有频率、振型及其阻尼等相关参数，以探寻结构可能存在的问题并做出对应的优化及改进。

在实际工程应用中，模态分析被广泛地采用于建筑物、桥梁、飞机等各类结构的设计、施工过程中，以便更好地理解这些结构体系的天然振动特性，并通过相应的调整和修改以达到更好灵活性、更高强度、更佳安全，减小振动影响等目的。

下面介绍模态分析的几个重要概念：
1. 固有频率（Natural frequency）
固有频率指的是完全没有外部作用时结构物本身自然地产生的振荡频率。

该频率值是由数学模型和物理属性所决定的，通常表现为固定悬挂在无摩擦环境中晃动的弹簧与质量系统中发生的变化。

2. 振型（Mode shape）
可以将每个固有频率视为结构单独运动时可观测的振动模态。

振型通常用艺术化的手段来呈现，它会显示出结构中各部分如何沿着不同方向和幅度振动。

3. 阻尼（Damping）
阻尼表征固有频率与粗略阻力之间关系的一种属性。

当受到外界扰动后，结构仍需要经历振荡过程直到停下，这就要靠系统
中存在的内部或外部阻力来达成。

利用该参数，工程师可以更加深入地了解振动体系中潜在的能量衰减路径。

综上所述，通过模态分析，可以对一个结构的振动特性进行完整细致的研究。

除此之外，在实际应用中还可以通过分析结果来提供仪器设备、削减摩擦等方面的建议，进而做出相应的改进，使得设计更符合实际工况需求，同时达到更高效果。