模态空间是Peter Avitabile教授发表的系列模态解读文章。Peter Avitabile教授是美国麻省大学洛威尔校区UMASS Lowell机械工程系结构动力学和声学系统实验室的副主任，以及模态分析和控制实验室的主任。Peter Avitabile教授以略带口语化、生动而又幽默的语言，在每篇文章中集中介绍试验模态分析的一个主题，是非常好的试验模态分析的入门文章。它涉及到了试验模态分析的方方面面，是模态试验新手的入门材料，学习它有助于理解什么是试验模态，以及取得高质量的模态参数。
在北京科尚仪器官网发布模态空间系列文章及其中文翻译，得到了Peter Avitabile教授的书面授权，Peter Avitabile教授拥有文章全部权利，北京科尚仪器只为学习教育目的而使用它们。如您转载此系列中文翻译，请保留本段的描述信息。
模态空间系列（四十五）趣味解读模态空间--为什么一个系统部件的稳态图显示出某些模态，而SUM或MIF没显示出？
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为什么一个系统部件的稳态图显示出了某些模态，而SUM或MIF却没有显示它们？
我们观察一下测量结果，并看一看这到底是怎么回事？
跟你的问题所陈述的比肯定还有更多的内容。我猜你正在一个结构上进行模态试验，但是在模态试验过程中，你没有测量系统的所有重要的模态活动部分。
现在我的意思是指什么？嗯，很多时候进行模态试验时，只关心一部分结构，除了你实际需要测试或者投资要测的部分，没有人想让你花费任何时间去测试其他部分。在现实的试验室环境下，这是经常发生的事情。例如，假如你试图解决汽车结构的底板上的振动问题。现在你首先想到的可能是，你不想在汽车的排气系统上进行测量 – 因为你只关心底板。
当然，当你只在底板上进行测量时，汽车结构的其他部分并没有从底板测量的结果中分离开来。这意味着测得的结果看到了全部系统的响应。现在确保底板上的大多数测量结果主要是由于底部的响应引起的。但是也还有系统其他部分的影响，在测量结果中观察得到。它们的响应可能不强，但它存在。所以底部上的测量结果也含有结构其他部分的影响，例如排气系统、座椅系统，等等。不可能完全分离出这些其他系统的响应。当然了，除非将底部从结构上拆下来，单独试验。但是，如果这样，底板模态不具有跟组装到系统上一样的边界条件，所以这种单独试验的模态有可能提供不了对系统响应的深入了解。
这是个问题，几乎在任何结构上进行的很多试验模态测试中都可以见到。它可以是一个汽车结构中的底板，或当感兴趣的区域是颤振研究的机翼模态时，它可以是一个壳状结构的机身模态。或者它可以是…好了，我就是没有足够多的地方列出所有可能的情形。但是尽管放心，几乎在将要进行模态测试的每个结构上，它都是一个普遍的问题。
所以为了说明会发生什么，我进到试验室，利用一个已有的结构，它具有很多的局部模态，几个全局模态，还具有接合面问题引起的某些非线性行为 – 恰是一种典型的结构，我经常用来说明这类你曾经描述过的问题。结构如图1所示，设置为进行某种激振器试验。这个结构包括一个非常硬的外框和一个非常柔的板结构，板用一种夹持装置托住。注意，激振器设置为只对结构的外框进行试验，并且在起初的试验中，加速度计仅仅布置在这个外部结构上；起初，在面板结构上没有测量结果，因为它不是当务之急（或者假定是这样的）
图1 – 加劲肋平板结构
图2 – 框架结构上的驱动点频响
现在仅仅利用框架结构上的测量结果，形成一个稳态图，如图3所示。注意在这幅图中，非常稳定的顶点远远多于3个。SUM函数和MIF函数很好地显示出了3个峰，但是其他的峰根本没有很清楚地显示出来。所以这个稳定图像是识别出了很多的模态，比根据SUM和MIF函数看起来可以解释的还多。
图3 – 来自单独框架频响的稳态图和MIF
现在，问题是结构具有很多的模态，比结构的框架部分上容易看出来的还多。这个面板具有很多阶模态，它对结构框架部分的响应具有非常小的贡献，但是仅在框架上所测的结果中可以看出它们的影响。这就是说，在稳态图中可以看见系统顶点，即使SUM和MIF根本没有很好地显示出这些峰。
现在我们进行一组测量，包括结构的面板部分。面板上的驱动点频响如图4所示。注意，在这个测量结果中有很多的峰，比前面图2中的驱动点频响中看到的更多。（注意：这些测量结果含有非常严重的接合面碎屑的影响以及具有非线性特征，但是在本次讨论中，这个结构非常适合于说明所关心的局部模态影响）
图4 – 面板结构上的驱动点频响
现在利用外框以及面板上的所有测量结果，图5所示的稳态图、SUM和MIF函数看起来提供了一个更为清晰的图形，显示出前面图3稳态图所示的全部的额外模态。
图5 – 利用全部频响的稳态图和MIF
所以现在对于频带内有多少阶模态、为什么前面的稳态图没有提供有用的信息就变得更加清楚了。为了利用这些工具来解释测量的数据，采集足够多的一组频响来充分地地描述结构的所有动力学特性是非常重要的 – 不仅仅是zui关心的那结构部分。在工业领域中我经常遇见这种情况发生。关于系统的一部分的问题出现了（或者在合约上，你仅仅负责系统的一部分），并且仅仅在系统的那个部分进行测量。得到的数据仅仅包含难题的一片儿拼图。如果仅仅采集了一少部分数据，模态识别工具的使用会变得让人困惑。很多时候为了理解系统的完整的动力学特性，不仅仅是你的“关心区域”可能需要测量。
我希望我已经解答了你关于稳态图解释的问题。如果你有任何关于模态分析的任何其他问题，尽管问我好了。
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模态激励全新的解决方案-WaveHitMAX自动脉冲锤
实验模态分析中必不可少的一环就是模态激励，昊量光电新推出的这款智能冲击锤的发明为结构动力学应用提供了机械激励的新途径。智能意味着设备内部处理信号。模态锤WaveHitMAX保证了测试对象的全自动、可重复和高精度激励，而没有双重打击。用户可以根据不同的阻尼/延迟时间，设置撞击次数、冲击力和撞击之间的延迟时间。所有的预置，如零点或冲击力搜索，都是由锤子自动完成的。用户不再需要手动调整。
针对全自动冲击锤的研制，WaveHitMAX采用包括整个运动控制的闭环控制方法解决了这一问题。
图1. 用于脉冲锤内部运动控制的传感器-执行器控制回路示意图
对新型冲脉冲锤WaveHitMAX的系统设计进行了改进，使传感器信号作为运动控制单元的主要输入参数。这样，脉冲锤的手臂可以向上移动到试件的命中点，在那里，通过力传感器信号中的特征变化检测到接触事件，手臂的移动方向可以反转。
与半自动冲击锤相比，WaveHitMAX自动脉冲锤具有新的功能。内部信号处理的优点有:
• 全自动单击
• 自动搜索用户自定义的冲击力
• 自动零点搜索
• 确认对质量保证的影响
• 更改锤头与测试对象之间的位置，无需重新设置
WaveHitMAX自动模态力锤可以通过以太网在Windows设备(PC或平板电脑)上通过包含的软件快速、轻松地操作。
自动模态脉冲锤特点：
• 自动零点搜索
• 可重复的单击激发
• 内部传感器评估和过程控制
• 自动搜索和调整冲击力
• 位置的变化是自动预测的
• 通过附件配置脉冲特性
• 通过远程控制或集成到客户系统中来触发功能
• 在德国设计和组装
• CE认证
1.确保单次激发
双重撞击激励可以在时域和频域检测到
2.丰富的配件支持
不同的传感器-尖端-配重的组合。
综述上文介绍WaveHitMAX - 一款用于全自动冲击测试的智能脉冲锤，在全新的AI智能脉冲领域实现真正意义上的全自动智能脉冲锤！
如果您对WaveHitMAX-全自动冲击测试的智能脉冲锤有兴趣，请访问上海昊量光电的官方网页：
https://www.auniontech.com/details-1495.html
关于Gfai tech
Gfai tech GmbH一直在生产和销售"德国制造"的声音和振动测量和分析创新产品超过15年。作为应用计算机科学促进会（GFai）的100%子公司，它始终以行业为导向和以应用为导向。
Gfai tech以模块化和灵活的声学摄像机而闻名，用于声源的定位，可视化和分析。如今，该产品组合还包括实验模态分析的创新以及用于监测、分析和评估声学测量数据的完整软件解决方案。我们的测量解决方案应用于汽车、工业、空中交通、火车交通和研发领域的降噪、错误检测和声音设计。
上海昊量光电作为gfai tech公司在中国大陆地区的代理商，为您提供专业的选型以及技术服务。对于WaveHitMAX-全自动冲击测试的智能脉冲锤有兴趣或者任何问题，都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。
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上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等，涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等服务。
您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息，或直接来电咨询4006-888-532。
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