简支梁模态分析实训报告

2013~2014学年第二学期

简支梁模态分析实训报告

学院：机械与汽车工程学院

专业：测控技术与仪器

班级：11级测控一班

姓名：

学号：

联系电话：

指导老师：

2013~2014学年第二学期 (1)

一、模态分析的步骤 (3)

1. 确定分析方法 (3)

2. 测点的选取、传感器的布置 (4)

3. 仪器连接 (4)

4. 示波 (4)

5. 输入标定值 (5)

6. 采样 (5)

6.1 参数设置 (6)

6.2 结构生成 (6)

7. 传递函数分析 (7)

7.1 参数设置 (7)

7.2 采样 (7)

8. 进行模态分析 (8)

二、模态分析实例 (8)

（1）测点的确定 (9)

（2）仪器连接 (9)

（3）示波 (9)

（4）参数设置 (10)

（5）采样 (12)

（6）传函分析 (14)

（7）模态分析 (15)

三、实训总结 (23)

简支梁模态分析实训报告

模态分析是一种参数识别的方法，因为模态分析法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”。模态分析实质上是一种坐标变换，其目的在于把原物理坐标系统中描述的相应向量，转换到"模态坐标系统"中来描述，模态试验就是通过对结构或部件的试验数据的处理和分析，寻求其"模态参数"。

模态分析的关键在于得到振动系统的特征向量（或称特征振型、模态振型）。试验模态分析便是通过试验采集系统的输入输出信号，经过参数识别获得模态参数。具体做法是：首先将结构物在静止状态下进行人为激振（或者环境激励），通过测量激振力与振动响应，找出激励点与各测点之间的“传递函数”，建立传递函数矩阵，用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合，识别出结构的模态参数，从而建立起结构物的模态模型。

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。

可用模态试验结果去指导有限元理论模型的修正，使理论模型更趋完善和合理。用模态试验建立一个部件的数学模型，然后再将其组合到完整的结构中去。这通常称为"子结构方法"。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。由于理论模型计算很难得到模态阻尼，因而进行响应计算结果往往不理想。利用模态试验结果进行响应计算则无此弊端。

一、模态分析的步骤

1. 确定分析方法

DASP中提供的模态分析方法有多输入单输出法、单输入多输出法和多输入多输出方法。一般采用较多的是多输入单输出或单输入多输出方法，在这两种方法中选取时，视哪一种方法简便而定，如激励装置大、不好移动但传感器移动方便就选取单输入多输出方法（即单点激励、多点移步拾振）；如传感器移动不方便但激励装置小、容易移动就选取多输入单输出方法（即单点拾振、多点移步激励）。

有时结构因为过于巨大和笨重，以至于采用单点激振时不能提供足够的能量，将我们所感兴趣的模态都激励出来；其次，结构在同一频率时可能有多个模态，这样单点激振就不能把它们分离出来，这时就要采取两个甚至多个激励来激发结构的振动，即采取多输入多输出方法。

在DASP中进行模态分析时，由于采用了高弹性聚能力锤和先进的变时基传递函数分析技术，对于象大型铁路桥、火箭发射平台这样的大型结构用力锤敲击就能分析出结构的模态；对于大型的混凝土结构（如大楼）可以以天然脉动作为激励信号进行模态分析。所以在

大多数情况下，采取单输入多输出或多输入单输出方法就可完全满足工程需要。

2. 测点的选取、传感器的布置

选择好分析方法后，就要根据结构的特点和试验目的确定测点的数目和布置，以及传感器的安装方法等。

测点的选取包括激励点和响应点的选择，如是单输入多输出方法，要先确定敲击点的位置，敲击点位置的选择很重要，要尽量避免选在前几阶模态振型的节点处，以免丢失模态。然后是确定响应点的数目和每一个测点的位置；当采取多输入单输出方法时，要先确定拾振点的位置，然后再确定敲击点的数目、方向和每一个敲击点的位置。（关于测点的选取，后面还会结合例子进行进一步说明） 选取测点时，还要考虑传感器安装的方便，测点选定后，传感器如何安装（用磁座、橡皮泥还是螺钉固定）要和结构的具体情况结合，有时还需要专门做夹具以利于传感器的安装。

3. 仪器连接

使用INV 系统比较典型的几种连接方式有：

①力传感器 →DLF 系列四合一放大器（电荷输入通道） → 东方科卡 → DASP 采集分析系统

DASP,(Data Acquisition & Signal Processing),数据采集和信号处理 ②压电传感器 → DLF 系列四合一放大器（电荷输入通道） → 东方科卡 → DASP 采集分析系统

③速度或位移传感器（输出电压的传感器） → DLF 系列四合一放大器电压输入通道 → 东方科卡 → DASP 采集分析系统

④速度或位移传感器（输出电压的传感器） →INV LF （AF ）系列低通滤波放大器 → 东方科卡 → DASP 采集分析系统

4. 示波

采样测试以前要进行示波，通过改变放大器的增益调整波形的大小，使采样数据的信噪比尽可能大，但又不会出现饱和的情况。建议在示波过程中出现的电压最大值（正常数据）DLF 四合一放大器 或 INV LF 低通滤波放大器 东方科卡 + DASP 采集分析处理软件

传感器 图1 测试仪器连接图示

控制在3伏以下，这样即使偶尔出现大信号也不至于饱和。

5. 输入标定值

通过示波调整好仪器的状态（如传感器档位、放大器增益、是否积分以及程控放大倍数等）后，要在DASP 参数设置表中输入各通道的工程单位和标定值。 工程单位随传感器类型而定，或加速度单位，或速度单位，或位移单位等等。 对于①②种连接方式，假设：传感器灵敏度为K CH （PC/U ）（PC/U 表示每个工

程单位输出多少PC 的电荷，如是力，而且参数表中工程单位设为牛顿N ，则此处为PC/N ；如是加速度，而且参数表中工程单位设为M/S 2，则此处为PC/M/S 2）； 四合一放大器电荷增益（有的机器也叫单位增益）为K E （V/U ）；

灵敏度适调为K SH （PC/U ）（DLF-2上为钟表式、DLF-3上为拨钮式）；

积分增益为K J

（功能选择为线性时K J =1，为积分Ⅰ时K J =1，为积分Ⅱ时K J =10，为积分Ⅲ时K J =100。 有的仪器只有两个积分档，此时积分Ⅰ时K J =100，积分Ⅱ

时K J =10）；

电压增益为K V 。（对于以前的四合一放大器，只有电荷增益或单位增益，此

时K V 取1即可）。

则DASP 参数设置表中的标定值K 为：

K K K K K mv U CH E J SH =???1000(/) （1）

对于第③种连接方式，假设传感器灵敏度为K CH （mv/U ）（mv/EU 表示每个工

程单位输出多少mv 的电压，例如mv/mm ，mv/m/s ，其中工程单位要和DASP 参数设置表中的工程单位一样）；其余符号的意义和前面的一样。对于DLF-2四合一放大器以及电荷增益和电压增益没有分开（即只有单位增益旋钮）的DLF-3放大器，在DASP 参数设置表中输入的标定值K 为：

K K K K K mv U CH E J SH =???1000(/) （2）

对于电荷增益和电压增益分开的DLF-3四合一放大器：

K K K K mv U CH V J =??(/) （3）

对于第④种连接方式，假设传感器灵敏度为K CH （mv/U ），INV 低通滤波放大

器的增益为K V1，则在DASP 参数设置表中输入的标定值K 为：

K K K mv U CH V =?1(/) （4）

6. 采样

6.1 参数设置

进行模态分析，首先在文件菜单命令中选择“新建”命令，出现图 1所示对话框，输入试验名、试验号和数据路径，应和频响函数的试验名、试验号和数据路径一致，今后所有模态分析的相关文件都将存放在数据路径中。试验名、试验号和数据路径确定后，应在菜单命令中选择“设置参数”，出现图1 、图2所示对话框。

图1 图2

传感器类型：根据响应传感器的类型，在位移、速度、加速度和应变中选择一种。如选择应变，表示响应传感器的类型为应变片，这时采用单点激励多点响应(SIMO)将得到应变模态，但得到的模态结果如采用普通的振型编辑方法，其模态质量和刚度为不确定值；要得到完整的应变模态结果，需要先得到其位移模态的结果，再采用应变模态振型编辑的方法编辑振型。如采用多点激励单点响应(MISO)仍将得到位移模态，但得到的模态结果如采用振型归一的办法，其模态质量为不确定值。如果没有购买应变模态分析模块，则传感器的类型选择中没有应变。

6.2 结构生成

生成或修改几何结构，包括输入几何坐标、连线信息、面信息和约束信息。这部分工作必须在振型编辑以前完成。

生成结构包括输入结构各几何结点的坐标和各几何结点之间如何连接的连线信息和面信息。如果结构比较复杂，可将结构划分成多个部件，通常情况下为一个部件。每个部件可选择不同的子坐标系，有直角坐标、柱坐标和球坐标三种坐标系供选择，子坐标系还可设置自己的原点和三个轴坐标的方向，缺省时和总坐标相同。几何坐标采用何种长度单位都可以，如 m、cm、mm 都行，但对于多个部件，所有部件必须采用相同的长度单位。

约束信息指的是各几何结点三个方向的测量情况，对于单输入多输出测量方向为响应传感器的方向，对于多输入单输出测量方向为激励力的方向，在所测方向填上对应的测点号（时域模态）或频响函数测点号（频域模态）即完成了约束

信息的输入。在测点号前加负号表示测量方向与坐标轴正向相反。

没有测量的方向不用输入。如果有某个测点无法直接测量，可测量其附近两点，通过这两点合成得到该点的约束。如果某个方向的测点无法直接测量，也可测量其它的两个相互垂直方向，再通过投影得到。

7. 传递函数分析

7.1 参数设置

变时基采样适用于锤击法，为模态分析的频响函数分析准备数据。标定值和工程单位的设置同随机采样和触发采样。采样前应首先设置采样参数，然后用示波命令检查各测点是否工作正常，放大器档位是否合适，放大器档位确定后，再返回采样参数设置设定采样频率、变时倍数、触发电平、触发滞后点数、程控放大倍数，各通道测点号、标定值、工程单位等。对于有些类型的硬件，可设置每通道是 AC 或 DC 的输入方式，采入端是电压、ICP、电荷还是应变方式。设采样参数对话框如图3所示。

图 3

7.2 采样

采样时，可通过“采样”命令进行。第一次触发采样前，要先检查同名文件，如同名文件存在，会出现提示信息，按“否”钮停止采样，按“是”钮继续采样，覆盖已经存在的文件。

采样前，还要检查数据路径是否有足够的空间。如果没有，会出现提示信息，

告知当前的空间只够采多长的数据，这时你可更换数据路径，也可进入 Windows 资源管理器清理出空间。采样过程中，右边有提示信息“等待触发，按[Q]键停止采样”，采样过程中，只有按‘Q’键或“停止”按钮才能提前结束采样。

采样完成后，直接进入回放状态

图4

8. 进行模态分析

在主菜单中选择“A分析”子菜单，选择模态分析功能，接着按回车键选择多输入单输出分析方法，按下面的步骤作模态分析。

选择集总平均方法，程序把计算的十一个传函结果进行平均，完成后，屏幕显示平均结果：移动屏幕上两条红虚线，收住峰值，具体操作可以按F1键得到帮助，也可以参见DASP说明书内容。本例的模态如下图示（共收4阶）质量归一和振型归一两种方式随各自需要任选，本例选择质量归一。编辑完成后退到模态分析主菜单。

至此，模态分析已经完成，以后可以观察分析结果，也可以观察模态振型的动画显示

二、模态分析实例

例一、有一根梁如下图所示，长（x向）680mm，宽（y向）50mm，高（z向）8mm。欲使用多点敲击、单点响应方法做其z方向的振动模态，可按

以下步骤进行。

（1）测点的确定 此梁在y 、z 方向尺寸和x 方向（尺寸）相差较大，可以简化为杆件，所以只需在x 方向顺序布置若干敲击点即可（本例采用多点移步敲击、单点响应方法），敲击点的数目视要得到的模态的阶数而定，敲击点数目要多于所要求的阶数，得出的高阶模态结果才可信。此例中在x 方向把梁分成十等份，即可以布十一个测点。选取拾振点时要尽量避免使拾振点在模态振型的节点上，此处取拾振点在第五个敲击点处。

（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DLF-3第一通道

的电荷输入端，压电加速度传感器接DLF-3第二通道的电荷输入端，DLF-3前面板的输入选择相应地拨到电荷一端。DLF-3的两通道输出分别接INV 接口箱（盒）上的第一、二通道。

（3）示波

仪器连接好后，启动DASP 软件，选择示波菜单中的随机方式双踪时域示波，用力锤敲击各个测点，观察有无波形，如果有一个或两个通道无波形或波形不正拾振点 11

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 INV 采集系统 DASPV6.61 分析软件

DLF-3双通道

四合一放大器 11 10

9 8 7 6 5 4 3 2 1 力锤

压电加速度传感器

常，就要检查仪器连接是否正确、导线是否接通、传感器、仪器的工作是否正常等等，直至示波波形正确为止。然后退出本功能，再转到变时基方式双踪示波，选定采样频率（例如8000Hz）和变时倍数（例如4倍），使用适当的敲击力敲击各测点，调节放大器的放大倍数或INV的程控倍数，直到力的波形和响应的波形大小合适为止，下图即为一个示波波形的例子。

图5

（4）参数设置

对示波波形满意后，退出示波菜单，选择参数设置功能，出现参数设置表，首先依自己意愿取一个试验名（不超过三个字母），本例取名为：1EX（例一）；然后选择一个试验号（本例中取1）、数据路径：C:\1EXOUT、结果路径：C:\1EXOUT （数据路径和结果路径可以一样，也可以不一样）；采样类型设为：变时基；单位类型设为：可变；输入类型选为：工程单位；把第一通道的工程单位设为：N （牛顿），第二通道的工程单位设为：M/SS（加速度）；其余通道本例不用。到此

步骤，参数设置表如下所示：

图6

图7

最后，输入标定值。通过示波已经定好了放大器的档位，力传感器的灵敏度为：K CH =4PC/N ，第一通道电荷增益为K E =1V/N ，灵敏度适调为：

K SH =10PC/N ，功能选择档为线性（K J 可假设为1），低通滤波2KHz ，则按照公式（1），第一通道应输入的标定值为K =???=41110

1000400 （mv/N ）。加速度传感器的灵敏度为：K CH =4.25PC/M/S 2，第二通道电荷增益为K E =0.1V/M/S 2，灵敏度适调为：

K SH =10PC/M/S 2，功能选择档为线性（K J 可假设为1），低通滤波2KHz ，则按照公

式（1），第二通道应输入的标定值为：K =???=42501110

1000425... （mv/M/S 2）。标定值计算完成后，在DASP 参数设置表中，把光标移到“输入类型”项目栏，将工程单位改为标定值，然后输入第一通道的标定值：400、第二通道的标定值：42.5。此时参数设置表如下（图8）所示：

图8

参数设置完成后，按[Esc] 键，存盘退出参数设置功能。

（5）采样

在主菜单中选择“S采样”子菜单，选择变时基方式采样功能，接着按照屏幕提示设置采样参数：第1次试验（试验号为1）、采样通道数为2、采样频率为2000Hz、程控放大倍数两通道都为1，输入测点号时，使第一通道（力通道）的测点号为：f1，第二通道（响应加速度通道）的测点号为：1，如下图所示：

第几次试验-------------------------------1

输入采样通道数-------------------------2

输入采样频率----------------------------400

输入测点号

1 Channel 1

2 Channel 2 f1 1

之后，选择触发电平250mv、变时倍数4、滞后点4、采样块数4，并选择自动设测点等，最后采样参数设置屏幕如下图示：

第几次试验-------------------------------1

输入采样通道数-------------------------2

输入采样频率----------------------------400

触发电平----------------------------------250

变时倍数----------------------------------4

滞后点-------------------------------------4

采样块数----------------------------------4

CH. 1 2

AMP 1 1

NOD f1 1

自动设测点 [N] （Y） Y

检查同名文件 [N] （Y） N

对吗？ [Y] （N）

在“自动设测点”选项中，如果选N，则在采样过程中，更换测点号时，必须手工设置；如果选Y，当采完一个测点的数据并存盘后，测点号自动递增，可以直接采下一个测点的数据，大大提高了工作效率。

确认后，按任意键继续，屏幕如下所示：

第1 次采样！

按[Q]键退出

此时，用力锤在1#敲击点处敲击，使第一通道触发采集1024个数据点（一块），观察波形，如果波形不好或出现连击现象，按R键取消本次敲击，重新采本块数据；如果对波形满意，按回车键，程序等待下一次触发，此时进行第二次

敲击，当采完四块数据时（因为采样块数设置为4），提示音响两次，按S键把本次采样数据存入硬盘，可以看到右边状态栏中的力测点号（For）变为f2，响应测点号（Res）变为2，此时可以移动力锤到第二个敲击点处，进行下一个测点的采样，如此继续一直到采完十一个点的数据，存盘后，程序还会等待采样，这时按Q键，紧接着按Esc退出采样。

（6）传函分析

在主菜单中选择“A分析”子菜单，选择传递函数分析功能，接着按回车键选择通用传函分析，按屏幕提示输入试验号和输入、输出的测点号，如下所示：

第几次试验--------------------------------1

输入输入测点号--------------------------f1

输入输出测点号--------------------------1

然后输入指数窗参数（指数窗参数意义参见DASP说明书，一般取为5即可）、回答是否去直流分量及输入谱修正系数：

指数窗参数（*E-3）--------------------5

去直流分量吗-----------------------------Y

输入谱修正系数---------------------------0

对吗？ [Y] （N）

按任意键确认后，程序把相应的波形调出并显示出来，此时移动光标给力信号加力窗（加力窗操作参见DASP说明书中的7.13.节），力窗宽度应该比脉冲信号稍宽一些。加完力窗后如下图所示：

按F9键进行分析，由于每个测点采了四块数据，所以最多可平均四次，计算完成后，屏幕显示计算的传递函数结果：

按S键把结果存盘，再按M键进行自动分析，按屏幕提示输入相应测点号：

输入开始测点号-----------------------f2

输入最后测点号-----------------------f16

输出开始测点号-----------------------2

输出最后测点号-----------------------16

对吗？ [Y] （N）

确认后，程序按f2-2、f3-3……的对应关系自动进行传函计算，每次的计算结果都自动存盘。

自动计算完毕后，可以查看计算结果，也可以不看。

（7）模态分析

在主菜单中选择“A分析”子菜单，选择模态分析功能，接着按回车键选择多输入单输出分析方法，按下面的步骤作模态分析。

①参数选择

传感器类型为加速度

原点导纳位置为5

总测点数为16

②输入几何结构及约束

询问“How many parts [1] (<=10)?”时，输入1或者按回车键代替；之后选择直角坐标系生成结构，问坐标原点位置时，按回车键选择缺省值；然后要求输入总共节点数，按回车键接受缺省值（实际输入时可以更改）。最后屏幕如图所示：

按A键选择自动输入功能，依照下图所示输入结构生成的参数：

按回车键接受XYZ坐标模式，结果程序自动生成44个（11×4）节点的坐标。

按Esc继续下一步：输入连线信息，本例中由于上一步选择自动生成功能，连线信息也自动生成，在此可以对自动生成的连线信息进行修改，如不需要修改，按Esc继续下一步：输入约束信息，在此需要输入几何节点和实际响应测点的对应关系，由于现在不清楚几何节点的具体分布，可以按Esc键，先跳过这一步，等观察完结构后，再回到这一步输入约束。

按Esc键后，屏幕显示生成的结构图，按F1键可以得到操作帮助，按X、Y、Z键可以旋转结构，按N键观察几何节点的分布。生成的结构和节点分布如下图所示：

从图中可以看出，节点1、12、23、34在一个横截面上，节点2、13、24、35在一个横截面上，依次类推，最后节点11、22，33和44在同一个横截面上。我们实际上只有11个测点，分别和1～11节点相对应，但此梁可以简化为杆件，所以应把同一截面上的点约束在同一个测点上，即节点1、12、23、34被测点1

约束，2、13、24、35被测点2约束，……

观察结构图形并确认无错后，按Esc键，屏幕提示：

OK？ [Y] （N）

按回车键退出，屏幕显示：

选择1，之后或按回车，或按Esc键一直到输入约束信息步，用方向键移动光标（白色光条）到“Z”下方，如下图所示：

按回车键，屏幕右下脚出现光标，提示输入约束测点号，输入1再按回车，屏幕显示：

按A键自动输入，在屏幕右下脚依照下图按提示输入：

程序按步长1自动增加10个测点号，如下图9所示：

图10

按向下的方向键，把光标往下移动一格，按回车键输入1，之后按以上相同的步骤自动输入，使节点12～22、23～33、34～44都受测点1～11的约束，输入完成后，屏幕如下显示：

图11

输入完成，按Esc键退出，屏幕显示结构图（图11），依次按Es c键、回车键、Esc键退到模态分析主菜单。结构生成结束。

然后进行FFT计算，即可得出图。

图12

③模态拟合

⒈确定模态阶数

选择集总平均方法，程序把计算的十一个传函结果进行平均，完成后，屏幕显示平均结果：移动屏幕上两条红虚线，收住峰值，具体操作可以按F1键得

到帮助，也可以参见DASP说明书内容。本例的模态如下图13示（共收4阶）：

图13

收完后，按S键存盘，然后按Esc退到模态拟合菜单。

⒉进行模态拟合

有六种拟合方法可供选择，本例选择第二种方法：复模态单自由度拟合方法。拟合完毕后，返回模态拟合菜单。“比较拟合结果”（图14）是将拟合所得的结果和实测所得的传递函数曲线进行比较，这一步骤可选。

图14

④振型编辑

质量归一和振型归一两种方式随各自需要任选，本例选择质量归一。编辑完成后退到模态分析主菜单。

至此，模态分析已经完成，以后可以观察分析结果，也可以观察模态振型的动画显示。接着进行阵型相关矩阵校验（图15）

⑤显示及打印报告

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 四、实验数据采集 1、振动测试实验台架 实验测量的是一段轴，在轴上安装了3个加速度传感器，如图1-2所示，轴由四根弹簧悬挂起来，使得整个测试统的频率很低，基本上不会影响到最终的测试结果。整个测试系统如下图所示：a1 a 测点2测点3测点4 图1-2 测试系统图

实验十 用锤击法测量简支梁的模态参数

实验十用锤击法测量简支梁的模态参数 一、实验目的 1、了解测力法实验模态分析原理。 2、掌握用锤击法测试结构模态参数的方法。 二、实验系统框图 图1-2-19 测试系统框图 三、实验原理 目前，结构的特性参数测量主要有三种方法：经典模态分析、运行模态分析（OMA）和运行变形振型分析(ODS)。 1、经典模态分析也称实验模态分析，它是通过给结构施加一个激振力，激起结构振动，测量结构响应及激振力之间的频率响应函数，来寻求结构的模态参数。因此，实验模态分析方法也称测力法模态分析。在测量频率响应函数时，可采用力锤和激振器两种激励方式。力锤激励方式简单易行，特适合现场测试，一般支持快速的多参考技术和小的各向同性结构。由于力锤移动方便，在这种激励方式下，一般采用的是多点激励，单点响应方式，即测量的是频率响应函数矩阵中的一行。激振器激励时，由于激振器安装比较困难，多采用单点激励、多点响应的方法，即测量的是频率响应函数矩阵中的一列。这种激励方式可使用多种激励信号，且激振能量较大，适合于大型或复杂结构。 2、运行模态分析与经典模态分析相比，不需要输入力，只通过测量响应来决定结构的模态参数，以此，这种分析方法也称为不测力法模态分析。其优点在于无需激励设备，测试时不干扰结构的正常工作，且测试的响应代表了结构的真实工作环境，测试成本低，方便和快速。测量能够被一次完成（快速，数据一致性好）或多次完成（受限于传感器的数量），若一次测量（一个数据组）时，不需要参考传感器。而多次测量（多个数据组）时，对所有的数据组，需要一个或多个固定的加速度传感器作为参考。 3、运行变形振型分析中，测量并显示结构在稳态、准稳态或瞬态运行状态过程中的振动模式。引起振动的因素包括发动机转速、压力、温度、流动和环境力等。ODS分析包括时域ODS、频谱域ODS(FFT或者Order)、非稳态升/降速ODS。

模态分析中的几个基本概念模态分析中的几个基本概念分析

模态分析中的几个基本概念 物体按照某一阶固有频率振动时，物体上各个点偏离平衡位置的位移是满足一定的比例关系的，可以用一个向量表示，这个就称之为模态。模态这个概念一般是在振动领域所用，你可以初步的理解为振动状态，我们都知道每个物体都具有自己的固有频率，在外力的激励作用下，物体会表现出不同的振动特性。一阶模态是外力的激励频率与物体固有频率相等的时候出现的，此时物体的振动形态叫做一阶振型或主振型；二阶模态是外力的激励频率是物体固有频率的两倍时候出现，此时的振动外形叫做二阶振型，以依次类推。一般来讲，外界激励的频率非常复杂，物体在这种复杂的外界激励下的振动反应是各阶振型的复合。模态是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。有限元中模态分析的本质是求矩阵的特征值问题，所以“阶数”就是指特征值的个数。将特征值从小到大排列就是阶次。实际的分析对象是无限维的，所以其模态具有无穷阶。但是对于运动起主导作用的只是前面的几阶模态，所以计算时根据需要计算前几阶的。一个物体有很多个固有振动频率（理论上无穷多个），按照从小到大顺序，第一个就叫第一阶固有频率，依次类推。所以模态的阶数就是对应的固有频率的阶数。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。每一阶固有频率都对应一种振型。振型与体系实际的振动形态不一定相同。振型对应于频率而言，一个固有频率对应于一个振型。按照频率从低到高的排列，来说第一振型，第二振型等等。此处的振型就是指在该固有频率下结构的振动形态，频率越高则振动周期越小。在实验中，我们就是通过用一定的频率对结构进行激振，观测相应点的位移状况，当观测点的位移达到最大时，此时频率即为固有频率。实际结构的振动形态并不是一个规则的形状，而是各阶振型相叠加的结果。 固有频率也称为自然频率( natural frequency)。物体做自由振动时，其位移随时间按正弦或余弦规律变化，振动的频率与初始条件无关，而仅与系统的固有特性有关（如质量、形状、材质等），称为固有频率，其对应周期称为固有周期。 物体做自由振动时，其位移随时间按正弦规律变化，又称为简谐振动。简谐振动的振幅及初相位与振动的初始条件有关，振动的周期或频率与初始条件无关，而与系统的固有特性有关，称为固有频率或者固有周期。 物体的频率与它的硬度、质量、外形尺寸有关，当其发生形变时，弹力使其恢复。弹力主要与尺寸和硬度有关，质量影响其加速度。同样外形时，硬度高的频率高，质量大的频率低。一个系统的质量分布，内部的弹性以及其他的力学性质决定 模态扩展是为了是结果在后处理器中观察而设置的，原因如下： 求解器的输出内容主要是固有频率，固有频率被写到输出文件Jobname.OUT 及振型文件Jobnmae.MODE 中，输出内容中也可以包含缩减的振型和参与因子表，这取决于对分析选项和输出控制的设置，由于振型现在还没有被写到数据库或结果文件中，因此不能对结果进行后处理，要进行后处理，必须对模态进行扩展。在模态分析中，我们用“扩展”这个词指将振型写入结果文件。也就是说，扩展模态不仅适用于Reduced 模态提取方法得到的缩减振型，而且也适用与其他模态提取方法得到的完整振型。因此，如果想在后处理器中观察振型，必须先扩展模态。谱分析中的模态合并是因为激励谱是其实是由一系列的激励组合成的一个谱，里面的频率不会是只有一个，而不同的激励频率对于结构产生的结果是不一样的，对于结果的贡献也是不一样的，所以要选择模态组合法对模态进行组合，得到最终的响应结果。

财务报表分析实训

某公司2010年财务分析报告 一、主要经济指标完成情况 2010年度甲公司营业收入为21200万元，比上年增加2400万元，增长率为12.77%；全年实现营业毛利额8800万元，营业毛利率达41.51%，比上年降低0.51%；年度成本费用总额16800万元，营业成本费用水平为79.25%，较上年增加1.59%。全年实现净利润3150万元，比上年增加150万元；其中，营业利润比上年增加200万元；营业利润中投资收益为300万元，与上年持平。 二、主要财务指标分析 (一)短期偿债能力分析 短期偿债能力分析表

短期偿债能力分析图 从相关指标中看出，公司营运资本期末数比期初数高，流动比率、速动比率、保守速动比率、现金比率的期末数小于期初数，呈下降趋势，期末较期初流动比率下降0.08%，以上各项比率指标下降的主要原因是公司流动资产减少且流动负债增强所致，表明公司短期偿债能力下降。 (二)长期偿债能力分析 长期偿债能力分析表

长期偿债能力分析图 从公司相关指标中可以看出，公司的资产负债率、产权比率、权益乘数、长期资产负债率均较期初有所提高，但提高幅度不算大，公司的利息保障下降了6，非流动负债与营运资本比率期末较期初高了8%,说明公司本年长期偿债能力低于上年。 (三)资产营运能力分析 资产营运能力分析表

资产营运能力分析图 从以上指标来看，公司应收账款周转率本期与上期相比，加快0.61次，存货周转率本期较上期降低了0.09次，营业周期指标延长了4天，流动资产周转率降低、固定资产周转率加快。总的来看，总资产周转率的本期大于上期，说明公司资产运用效率提高了，但流动资产运用效率降低了。 (四)获利能力分析 获利能力分析表

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 开课实验室：汽车结构实验室 2019年月日 学院 姓名 成绩 课程 名称 机械结构实验模态分析 实验项目 名 称 机械结构实验模态分析 指导教师 教师评语 教师签名： 年 月 日 机械结构实验模态分析实验报告 一、实验目的和意义 模态分析技术是近年来在国内外得到迅速发展的一门新兴科学技术，广泛应用于航空、航天、机械制造、建筑、汽车等许多领域，在识别系统的动力学参数、动态优化设计、设备故障诊断等许多方面发挥了日益重要的作用。 本实验采用CCDS-1模态分析微机系统，对图1所示的框架结构进行分析。通过该实验达到如下目的： 212019 1817 16 1514 13121110 987 6 5 4 3 222120 20 202090 9090 90 90909090113 113 113 113 113 113 115 115 115 115 图1 框架结构图 详细了解CCDAS-1模态分析微机系统，并熟练掌握使用本系统的全过程，包括 了解测量点和激振点的选择。 了解模态分析实验采用的仪器，实验的连接、安装和调整。 1、 激励振时各测点力信号和响应信号的测量及利用这些测量信号求取传递函数，并分析影响传递 函数精度的因素。 2、 SSDAS-1系统由各测点识别出系统的模态参数的步骤。 3、 动画显示。 4、 灵敏度分析及含义。 通过CCDAS-1模态分析的全部过程及有关学习，能祥述实验模态的一般步骤。 通过实验和分析，大大提高综合分析能力和动手能力。

CCDAS-1系统模态分析的优缺点讨论并提出改进实验的意见。 二、测试及数据处理框图 加速度传感器 力传感器 脉冲锤 四个点由橡胶绳悬挂 1724 打印机 IBM PC 微型计算机 含AD板 CCMAS-1模态分析软件 双通道低 通滤波器 电荷放大器 电荷放大器 图2 测量及数据处理系统框图 三、实验模态分析的基本原理 对于一个机构系统，其动态特性可用系统的固有频率、阻尼和振型来描述，与模态质量和模态刚度一起通称为机械系统的模态参数。模态参数既可以用有限元的方法对结构进行简化得到，也可以通过激振实验对采集的振动数据进行处理识别得到。通过实验数据求取模态参数的方法就是实验模态分析。只要保证测试仪器的精度、实验条件和数据分析处理的精度就能获得高质量的模态参数。 一个线性系统，若在某一点j 施加激振力j F ，系统各点的振动响应为i X 1,2,...,i n =，系统任意两点的传递函数ij h 之间的关系可用矩阵表示如下： 11112122122212()... 0()...()...()...0n n j n n n nn x h h h x h h h F x h h h ωωωω?????? ???????????? =??? ??????????????? ??????M M M O M (1-1) 可记为：{}{}[]X H F = []H 称为传递函数矩阵。其中的任意元素ij h 可以通过激振实验得到 () () i ij j X h F ωω= ()i X ω，()j F ω分别表示响应i X 与激振力j F 的傅立叶变换。 测量方法是给系统施加一有限带宽频率的激振力(冲击也是一有限带宽激振力)，同时测量系统的响应，将力和响应信号进行滤波，A/D 转换并离散采样，进行双通道FFT 变换，计算出激振力j F 与响应i X 之间的传递函数ij h 。 对测量的传递函数进行曲线拟和得到模态参数，一个多自由度系统曲线拟和传递函数的解析式为：* * 1 ()[]n ijk ijk ij k k k r r h S S P S P == - --∑ (1-3)

曲轴强度模态分析报告

柴油机曲轴ANSYS计算报告 蔡川东:20114541

目录 1摘要3 2workbench高级应用基础3 2.1接触设置 (3) 2.2多点约束MPC (4) 3模型介绍5 3.1模型简化 (5) 3.1.1轴瓦建立 (6) 3.1.2质量块建立 (6) 3.2材料性能和参数 (7) 3.3有限元模型构建 (7) 4强度分析9 4.1理论简介 (9) 4.2载荷工况 (9) 4.3计算分析 (11) 5模态分析12 5.1理论简介 (12) 5.2约束条件 (12) 5.3计算分析 (12) 6结果与讨论13

1摘要 曲轴是柴油机中最重要的部件之一，也是受力情况最复杂的部件，他的参数尺寸以及设计方法在很大程度上影响着柴油机的性能和可靠性。随着柴油机技术的不断完善和改进，曲轴的工作条件也越来越复杂。曲轴设计是否可靠,对柴油机使用寿命有很大影响，因此在研制过程中需要给予高度重视。因此，对曲轴的结构进行强度分析在柴油机的设计和改进过程中占有极为重要的地位。此外，在周期性变化的载荷作用下，曲轴系统可能在柴油机转速范围内发生共振，产生附加的动应力，使曲轴过早的出现弯曲疲劳破坏和扭转疲劳破坏，因此有必要对曲轴进行动态特性分析以获取其固有频率避免共振带来不良影响。本文以六缸柴油机的曲轴为对象，计算分析了曲轴在一种载荷工况下的强度分析，找出其最大应力所在位置，以及讨论起是否在参考安全范围内，为曲轴设计中的强度计算提供一种可行性方案。同时对曲轴进行模态分析，找出其各阶固有频率，并观察其各阶模态形状，为柴油机避免共振提供数据参考。 实验采用有限元法对曲轴进行分析，有限元法是根据变分原理求解数学物理问题的一种数值计算方法，是分析各种结构问题的强有力的工具，使用有限元法可方便地进行分析并为设计提供理论依据。本文利用曲轴的三维模型IGES文件，导入Workbench中进行工况设计。比较准确地得到应力、变形的大小及分布和曲轴的固有频率及振型。 2workbench高级应用基础 2.1接触设置 (1)接触问题属于不定边界问题，即使是弹性接触问题也具有表面非线性，其中既有由接触面 积变化而产生的非线性及由接触压力分布变化而产生的非线性，也有由摩擦作用产生的非线性。由于这种表面非线性和边界不定性，所以，一般来说，接触问题的求解是一个反复迭代过程。 当接触内力只和受力状态有关而和加载路径无关时，即使载荷和接触压力之间的关系是非线性的，仍然属于简单加载过程或可逆加载过程。通常无摩擦的接触属于可逆加载。当存在摩擦时，在一定条件下可能出现不可逆加载过程或称复杂加载过程，这时一般要用载荷增量方法求解。 (2)接触面的连接条件。在接触问题中，除了各相互接触物体内部变形的协调性以外，必须保 证各接触物体之间在接触边界上变形的协调性，不可相互侵入。同时还包括摩擦条件—称为接触面的连接条件。采用有限元法分析接触问题时，需要分别对接触物体进行有限元网格剖分，并规定在初始接触面上，两个物体对应节点的坐标位置相同，形成接触对。 (3)workbench中有5中接触类型分别是: ?Bonded无相对位移。就像共用节点一样。 ?No seperation法向不分离，切向可以有小位移。 ?Frictionless法向可分离，但不渗透，切向自由滑动 ?Rough法向可分离，不渗透，切向不滑动

简支梁有限元结构静力分析

第一章简支梁有限元结构静力分析 0 前言 本文利用ANSYS软件中BEAM系列单元建立简支梁有限元模型，对其进行静力分析与 模态分析，来比较建模时不同单元类型的选择和网格划分精细程度不同所带来的不同结果，以便了解和认识ANSYS对于分析结果准确性的影响。 1.1 梁单元介绍 梁是工程结构中最为常用的结构形式之一。ANSYS 程序中提供了多种二维和三维的梁单元，分别具有不同的特性，是一类轴向拉压、弯曲、扭转单元，用以模拟各类结构中的平面以及空间的梁构件。常用的梁单元中BEAM3、BEAM 23 和BEAM 54 为二维梁单元，BEAM 4、BEAM 24、BEAM344、BEAM188 和BEAM189 为三维梁单元。下文将简单介绍常用的梁单元BEAM3、BEAM4、BEAM44、BEAM188 以及BEAM189。 1.1.1 BEAM3单元： 图 1.1 Beam3 单元几何图形 BEAM3 是具有拉伸、压缩和弯曲的单轴2-D 弹性梁单元。上图给出了单元的几何图形、节点位置及坐标系统。单元由两个节点、横截面面积、横截面惯性矩、截面高度及材料属性定义。初始应变通过Δ/L 给定，Δ为单元长度L（由I，J 节点坐标算得）与0 应变单

元长度之差。该单元在每个节点处有三个自由度，可以进行忽略环箍效应的轴对称分析，例如模拟螺栓和槽钢等。在轴对称分析中，单元的面积和惯性矩必须给出360°范围内的值。剪切变形量SHERAR 是可选的，如给SHERAR 赋值为0则表示忽略剪切变形，当然剪切模量（GXY）只有在考虑剪切变形时才起作用。同时可以运用实常数中的ADDMAS 命令为单位长度梁单元施加附加质量。 1.1.2 BEAM4单元： 图 1.2 Beam4 单元几何图形 BEAM4 是具有拉伸、压缩、扭转和弯曲的单轴3-D 弹性梁单元。关于本单元的几何模型，节点座标及座标系统详见上图。该单元在每个节点处有六个自由度。单元属性包括应力刚化与大变形。单元方向由两或三个节点确定，实常数有横截面面积，两个方向的惯性矩（IZZ 和IYY），梁的高和宽，与单元轴X 轴的方向角和扭转惯性矩（IXX），如果没有给出IXX 的值或赋予0 时，程序自动假设IXX=IYY+IZZ，IXX 必须为正同时一般情况下小于弯曲惯性矩，因此最好能够给出IXX 的值。BEAM4 单元也可以定义附加质量。 BEAM4 单元的X 轴方向为I 节点到J 节点，对于两节点情况，当θ= 0°时，Y 轴平行于总体的X-Y 平面。用户可以使用方向角θ或者第三个节点控制单元的Y 轴方向。如果两者都定义了，则以第三个节点定义的方向为主。定义梁单元的方向除了能够控制单元截面形式外还能控制单元各个面的位置，从而能够正确施加梁荷载。 1.1.3 BEAM44单元：

财务报表分析实习报告

1.引言 2017年1月5日开始了为期一周的财务报表分析的实习，这次实习是我们走向工作岗位前必要的一步，虽然只是在学校进行的实习活动，但最重要的是财务报表的实习能够培养我们旅游管理专业学生对上市公司财务状况的分析能力和研究能力。 本次财务报表实习的要求是两个人一组进行的某一公司财务情况的分析，并独立撰写出文字简洁通畅、有条理性、概括性、系统性的实习报告。实习的第一天指导老师对我们此次财务报表的实习做了简要的阐述，主要包括财务报表分析的程序、内容以及相关的方法等等。通过简单的分组之后，我们组最终选择了一个以精毛纺面料及服装的生产与销售的公司为这次财务报表实习的对象，并对这家名为凯诺科技的上市公司进行相关财务报表资料的收集，资料的收集工作主要是通过在网上下载凯诺科技股份有限公司的概况和相关年份的公司年报。而最重要的部分是依据公司的三大报表的各项数据对公司的经营情况、财务状况及公司未来发展情况的分析。最后撰写出凯诺科技股份有限公司的财务报表分析报告。 通过参加本次财务报表分析实习教学，一方面来说具体实践了我们旅游管理专业教学计划中财务报表分析实习的教学内容，使我们旅游管理专业的学生进一步熟练掌握财务管理课程的相关知识，同时对上市公司分析财务报表分析有一个比较全面、客观、详细的操作过程，以此强化了对我们旅游管理专业学生全面的专业知识学习，使我们旅游管理专业学生能将所学的财务管理专业理论知识与社会实践、专业实习进一步有机结合，增强他们的实际操作能力和社会实践处理能力；另一方面，让我们旅游管理专业的学生熟悉了企业财务报表情况调查的内容，掌握了上市公司财务报表分析调查的基本步骤、方法，熟悉了上市公司财务资料的整理分析方法与技巧，掌握财务报表分析报告编写方

有限元模态分析报告实例

ANSYS模态分析实例 5.2ANSYS建模 该课题研究的弹性联轴器造型如下图5.2： 在ANSYS中建立模型，先通过建立如5.2所式二分之一的剖面图，通过绕中轴线旋转建立模拟模型如下图5.3

5.3单元选择和网格划分 由于模型是三给实体模型，故考虑选择三维单元，模型中没有圆弧结构，用六面体单元划分网格不会产生不规则或者畸变的单元，使分析不能进行下去，所以采用六面体单元。经比较分析，决定采用六面体八结点单元SOLID185，用自由划分的方式划分模型实体。课题主要研究对象是联轴器中橡胶元件，在自由划分的时候，中间件2网格选择最小的网格，smart size设置为1，两端铁圈的smart size设置为6，网格划分后模型如图5.4。 5.4边界约束 建立柱坐标系R-θ-Z，如5-5所示，R为径间，Z为轴向

选择联轴器两个铁圈的端面，对其面上的节点进行坐标变换，变换到如图5.5所示的柱坐标系，约束节点R，Z方向的自由度，即节点只能绕Z轴线转 5.5联轴器模态分析 模态分析用于确定设计中的结构或者机器部件振动特性（固有频率和振型），也是瞬态变动力学分析和谐响应分析和谱分析的起点。 在模态分析中要注意：ANSYS模态分析是线性分析，任何非线性因素都会被忽略。因此在设置中间件2的材料属性时，选用elastic材料。 5.5.1联轴器材料的设置 材料参数设置如下表5-1： 表5.1材料参数设置 表5.1材料参数设置 铁圈1 中间件2 铁圈3 泊松比0.3 0.4997 0.3 弹性模量Mpa 2E5 1.274E3 2E5 密度kg/m 7900 1000 7900 5.5.2联轴器振动特性的有限元计算结果及说明 求解方法选择Damped方法，频率计算结果如表5-2，振型结果为图5.6： 表5.2固有频率 SET TEME/FREQ LOAO STEP SUBSTEP CUMULATIVE 1 40.199 1 1 1 1 73.63 2 1 2 2 3 132.42 1 3 3 4 197.34 1 4 4

简支梁转动

基于ANSYS经典界面的简支梁的转子动力学分析（模态分析）【背景介绍】 在机械中，定轴转动和平移是最常见的运动形式，而其中定轴转动则出现的频率更高。 对于定轴转动而言，当轴上安装的齿轮，链轮等存在偏心时，出现动反力，导致振动，产生噪声，降低了轴承的寿命。尤其当轴的转速增加接近轴的临界转速时，轴可能会共振而断裂。因此在机械设计中，这类问题有着重要的地位。 这类问题在力学中属于转子动力学，ANSYS为之提供了专门的支持。 在后面的博文中，将陆续举一些例子，这些例子大多数来自于ANSYS自带的帮助，有部分来自于市面上的书籍，笔者对这些例子进行了改造，使得它更容易为初学者使用。这些例子有的是在经典界面中完成的，有的是在WB中完成的。希望对于朋友们做这种研究提供一个入门。 【问题描述】 一根直径是200毫米，长8米的简支梁，转速为3000rad/s,弹性模量为2e11MPa，泊松比是0.3，密度是7800kg/m3。现在要对其进行转子动力学分析，并绘制campbell 图。 《注》该算例来自于ANSYS APDL转子动力学部分的帮助实例。 【范例目的】 给出本例题的目的，主要是说明，在ANSYS经典界面中如何做转子动力学分析（这里是模态分析），并阐明考虑陀螺效应后，不同的转速对于转子的固有频率是有影响的。 【求解过程】

一建模 1. 定义参数 上述DIA是直径变量，而LX是长度变量。 DIA在确定截面尺寸时输入，LX在建模关键点时输入。 2. 定义单元类型 使用BEAM188来建模梁

3. 定义截面类型 使用系统提供的实心圆截面，选取前面的直径除以2得到半径。 4. 定义材料模型 定义弹性模量和泊松比

试验模态分析的两种方法

试验模态分析的两种方法 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。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。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结构物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。模态分析最终目标在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。 试验模态分析主要有以下两种方法,OROS模态分析软件MODEL 2 完全具备了这两种常用的模态方 法。 锤击法模态测试 用于满足锤击法结构模态试验，以简明、直观的方法测量和处理输入力和响应数据，并显示结果。提供两种锤击方法：固定敲击点移动响应点和固定响应点移动敲击点。用力锤来激励结构，同时进行加速度和力信号的采集和处理，实时得到结构的传递函数矩阵。能够方便地设置测量参数，如触发量级、测量带宽和加窗类型，同时对最优的设置提供建议指导。 激振器法模态测试 主要是通过分析仪输出信号源来控制激振器，激励被测试件，输出信号有先进扫频正弦，随机噪声，正弦，调频脉冲等信号。支持单点激励（SIMO）与多点同时激励法(MIMO)。 1）几何建模 结构线架模型生成，节点数和部件数没有限制，测量点DOF自动加到通道标示；建立几何模型，以3维方式显示测量和分析结果。结构模型可以作为单个部件的装配，及采用不同的坐标系（直角、圆柱、球体坐标系），要求除点的定义外，还可定义线和面，真实的显示试验结构。结构线架模型生成，节点数和部件数没有限制，测量点自由度自动加到通道标示。

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灵敏度备注 数据采集和分析系统LMS-SCADAS Ⅲ比利时力锤2302-10 3164 2.25 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

均布荷载作用下简支梁结构分析

均布荷载作用下简支梁结构分析 摘要：本文利用ANSYS软件中的BEAM系列单元建立简支梁有限元模型，对其进行静力分析与模态分析，得出梁的结构变形，分析梁的受力情况。并用有限元刚度矩阵知识求解简支梁端点处得位移和旋度。在此基础上，利用经典力学对以上所得的结果进行梁的有关计算，并将结果与有限元刚度矩阵和ANSYS软件所得结果进行比较。通过比较得出不同方法在简支梁求解过程中自己的优势和缺点。 关键词：ANSYS简支梁均布荷载求解应力位移 1.引言 钢制实心梁的截面尺寸为10mm×10mm(如图1所示)，弹性模量为200GPa，均布荷载的大小及方向如图1所示。 图1 2.利用力学方法求解 运用力学方法将上述结构求解，易得A、B支座反力相等为500N，该简支梁的计算简图、弯矩图以及剪力图如下图所示：

1000N/m 1000mm 图2简支梁计算简图 跨中弯矩：125N㎡ 图3简支梁弯矩图 支座反力500N 图4简支梁剪力图 3.利用ANSYS软件建立模型与求解 通过关键点创建实体模型，然后定义材料及单元属性，然后划分网格，建立有限元模型。具体步骤包括：添加标题、定义关键点、定义直线、选择单元，定义实常数、定义材料属性、设定网格尺寸、划分网格、施加荷载求解（选择分析类型、定义约束、施加荷载）查看分析结果。

图5简支梁变形前后的情况 图6简支梁应力图 图7简支梁剪力图

4.计算结果对比 4.1简支梁内力分析结果比较 节点应力有下面公式计算求得： ?= 有限元计算所得结果与力学的计算结果对比如下表所示：) 单位(N/㎡ ANSYS模态结果结构力学计算结果 4.2简支梁竖向位移分析结果比较 4.2.1结构力学计算求得的简支梁最大位移 由下面图乘法求得： a

财务报表分析实验报告

《财务报表分析》实验报告 姓名：季秦玉 学号：1417252028 班级：14升财管1班 学期：2014-2015 河南理工大学万方科技学院工商管理

鲁北化工上市公司财务报表分析报告一、公司概况 二、鲁北化工上市公司财务报表分析

（一）偿债能力分析 1.短期偿债能力的分析 （1）流动比率 数据表明该公司2013和2012的流动比率变化较小，但相比2011年有了小幅度的降低，下降的主要原因是因为流动资产的逐渐减少企业的偿债能力有一定的风险。 数据表明该公司2013 较2012的速动资产有所提高是由于存货项目的减少，但相比2011年有一定的下降趋势也是因为存货的减少，较2012年相比公司的偿债能力有了一定的好转。 2.长期偿债能力分析 （1）利息保障倍数

从图表可以看出2011-2013年鲁北化工的利息保障倍数呈下降的趋势，表明公司的偿债能力不断下降。 （2）负债/EBIT比率 2013年较2012年有所下降，但比2011年的数值相比有所上升，由于2013较2012的营业收入有所下降这可能是导致负债/EBIT比率下降的主要原因。 （三）营运能力的分析 1.应收账款周转率 2013的周转率比2012的下降，主要是营业收入的减少，和应收账款的增加，应收账款的增加说明企业的账款收回，但是企业的销售收入却大为减少。 2.存货周转率

2013比2012上升了0.1多，表明企业的管理效率有所提高，是由于企业的销售收入有增长存货增长的幅度较小。 （四）获利能力的分析 1.销售净利率 销售净利润在逐年的下降是由于净利润的减少，净利润的减少又是因为企业管理费用营业税金及附加的增加和销售收入的较少，企业应该加以重视。该指标越低说明企业的获利能力越低。企业应该拓宽销售渠道，适当的控制企业的期间费用。 营业利润率的逐年下降，营业收入的不断下降，只可能是企业的营业利润的下降幅度比营业收入要大。 2.营业利润率 营业收入越高说明企业经营活动获得收益的能力越强。该企业营业收入和营业利润都有所下降。 （五）投资报酬能力分析 总资产报酬率和净资产报酬率

模态分析实验报告

研究生学院 机械工程专业硕士结课作业 课程题目：机械结构模态分析实验 指导老师： 姓名： 学号： 2015年08月23日

一、概述 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。 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。 模态分析的经典定义：将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标变换为模态坐标，使方程组解耦，成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程，以便求出系统的模态参数。坐标变换的变换矩阵为模态矩阵，其每列为模态振型。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 二、实验的基本过程 1、动态数据的采集及频响函数或脉冲响应函数分析 （1）激励方法。试验模态分析是人为地对结构物施加一定动态激励，采集各点的振动响应信号及激振力信号，根据力及响应信号，用各种参数识别方法获取模态参数。激励方法不同，相应识别方法也不同。目前主要由单输入单输出（SISO）、单输入多输出（SIMO）多输入多输出（MIMO）三种方法。以输入力的信号特征还可分为正弦慢扫描、正弦快扫描、稳态随机（包括白噪声、宽带噪声或伪随机）、瞬态激励（包括随机脉冲激励）等。 （2）数据采集。SISO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形数据。SIMO及MIMO的方法则要求大量通道数据的高速并行采集，因此要求大量的振动测量传感器或激振器，试验成本较高。 （3）时域或频域信号处理。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。

线性扫频法简支梁模态分析实验报告

线性扫频法简支梁模态测试 一实验目的 1、线性扫频法实验模态分析原理， 2、学习线性扫频法模态测试及分析方法。 二、实验仪器 简支梁激振器力传感器振动传感器动态分析仪（激振信号源）计算机系统分析软件 三、实验原理 1、本实验对简支梁进行实验模态分析使用的是测力法模块，在简支梁线性扫频法模态实验中，激励信号为力传感器拾取的扫频信号源DH1301（内置小功率功放）控制激振器激励出来的激励信号。 2、采用单点激励法（由于移动激励比较困难） 四。、实验步骤 有一根梁，长（X向）555mm,宽（Y向）50mm，欲采用线性扫频法做其Z方向的振动模态，步骤如下： 1、测点的确定 此梁在Y、Z方向和X方向（尺寸）相差较大，可以简化为杆件，所以只需在X方向顺序布置若干测点即可。在实验中在X方向梁把粱分为16等分，布置15个测点（梁的两端不用作为测点）[测点数目要视得到的模态阶数而定，测点数目要多于测量振型的阶数，得到的高阶阵型结果才真实可靠，要注意把激振位置作为简支梁模态测试中的一个测点（测得原点频响）]。

2、连接仪器 固定好JZ-1型接触式激振器，并与DH1301连接好。力传感器信号接入数采分析仪的第一通道，压电式加速度传感器信号接入第二通道。 3、数据采集及参数设置 打开仪器电源，启动DHDAS2003控制分析软件，菜单选择分析/频响分析。 在新建的四个窗口内，分别显示频响函数数据、1-1通道的时间波形、想干函数和1-2通道的时间波形，平衡清零之后，等待采样。打开DH1301扫频信号发生器，调节类型为线性扫频，设置起频为10，止频500，扫速1，按“确定”，然后按下“开始”，调节扫频电压，即可开始线性扫频。点击DHDAS2003软件中的采样按钮，开始采样。注意观察频响函数变化。 系统参数设置 采样频率：1.28KH分析频率取整，且采样频率的选取视用户希望通过扫频实验得到简支梁的频率阶数而定。实验装置配套的简支梁选取1.28KHz（有限元大致确定）的采样频率即可扫出简支梁的前四阶频率；如果希望得到较高的频率，则采样频率应选的较高，如5.12KHz）；采样方式：连续 触发方式：自由采样 平均方式：峰值保持 时域点数：视用户选取的采样频率而灵活调整，一般情况下，保证频

财务管理实训报告范文2000字

三一文库（https://www.wendangku.net/doc/4016112735.html,）/实习报告 财务管理实训报告范文2000字 在这个学期里，我们开展了财务管理课，期末学校跟着安排我们进行财务管理实训。以下是这次实训的一些具体情况，以及我的一些心得体会。 这次实训在期末进行，时间为从6月17号至6月24号，共10个课时，大概持续一个星期。这次实训的目的是为了进一步巩固我们按模块教学所掌握的《财务管理》操作技能知识，全面检验我们财务会计核算综合运用技能，加强我们动手能力和实践操作能力，并为今后从事财务管理打下良好基础，而特开展的。这次实训要求我们能以企业的财务报表等核算资料为基础，对企业财务活动的过程和结果进行研究和评价，以分析企业在生产经营过程中的利弊得失、财务状况及发展趋势，并能为评价和改进财务财务管理工作及为未来进行经济决策提供重要的财务信息。实训内容分为三大块：一初步分析，二财务指标分析，三综合分析。 实训开始的第一步骤是公式计算。根据企业资产负债表以及利润表上的数据信息，再通过特定的公式把各项指标的结构比

率、增长额和增长率等项目计算出来。这个工作的技术含量相对比较低，最要是考察我们对公式的理解程度以及运用程度，只要你熟悉公式，懂得运用公式，然后对号入座，几乎上就没什么大问题了，但是要计算的数据比较多，相对就变得繁琐，毕竟是一环扣一环的公式计算，这要求核算人员工作态度仔细严谨。由于实训要求书面书写清洁整齐、规范、严禁挖乱、涂改和使用涂改液，所以我做的时候先在草稿上做一次，确认无误后，再填入实训资料。我平时是属于比较认真学习的那一类，所以这个公式计算没到四个课时，我就完成了，进展得相对比较顺利。可是进行第二步骤运用公式分析就遇到相当大的困难。 第二步骤公式分析、评价，也就是这次实训过程中最为关键、最为重要、最精髓的一步，也是这次实训的主要内容以及主要目的。 第一步是对资产负债表以及利润表作初步分析。资产负债表总体分为三大块：资产、负债及所有者权益，而其中资产又分为流动资产和非流动资产，负债又分为流动负债和非流动负债。每一大块到每一小块，再到每一小块的细分都要进行分析小结，这点对初学者来说要求不低难度不少，或许是老师对我们期望值相当高，希望通过高要求打好我们基础，所以才安排大题量并细分析。

简支梁模态分析实训报告

2013~2014学年第二学期 简支梁模态分析实训报告 学院：机械与汽车工程学院 专业：测控技术与仪器 班级：11级测控一班 姓名： 学号： 联系电话： 指导老师：

2013~2014学年第二学期 (1) 一、模态分析的步骤 (3) 1. 确定分析方法 (3) 2. 测点的选取、传感器的布置 (4) 3. 仪器连接 (4) 4. 示波 (4) 5. 输入标定值 (5) 6. 采样 (5) 6.1 参数设置 (6) 6.2 结构生成 (6) 7. 传递函数分析 (7) 7.1 参数设置 (7) 7.2 采样 (7) 8. 进行模态分析 (8) 二、模态分析实例 (8) （1）测点的确定 (9) （2）仪器连接 (9) （3）示波 (9) （4）参数设置 (10) （5）采样 (12) （6）传函分析 (14) （7）模态分析 (15) 三、实训总结 (23)

简支梁模态分析实训报告 模态分析是一种参数识别的方法，因为模态分析法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”。模态分析实质上是一种坐标变换，其目的在于把原物理坐标系统中描述的相应向量，转换到"模态坐标系统"中来描述，模态试验就是通过对结构或部件的试验数据的处理和分析，寻求其"模态参数"。 模态分析的关键在于得到振动系统的特征向量（或称特征振型、模态振型）。试验模态分析便是通过试验采集系统的输入输出信号，经过参数识别获得模态参数。具体做法是：首先将结构物在静止状态下进行人为激振（或者环境激励），通过测量激振力与振动响应，找出激励点与各测点之间的“传递函数”，建立传递函数矩阵，用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合，识别出结构的模态参数，从而建立起结构物的模态模型。 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。 可用模态试验结果去指导有限元理论模型的修正，使理论模型更趋完善和合理。用模态试验建立一个部件的数学模型，然后再将其组合到完整的结构中去。这通常称为"子结构方法"。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。由于理论模型计算很难得到模态阻尼，因而进行响应计算结果往往不理想。利用模态试验结果进行响应计算则无此弊端。 一、模态分析的步骤 1. 确定分析方法 DASP中提供的模态分析方法有多输入单输出法、单输入多输出法和多输入多输出方法。一般采用较多的是多输入单输出或单输入多输出方法，在这两种方法中选取时，视哪一种方法简便而定，如激励装置大、不好移动但传感器移动方便就选取单输入多输出方法（即单点激励、多点移步拾振）；如传感器移动不方便但激励装置小、容易移动就选取多输入单输出方法（即单点拾振、多点移步激励）。 有时结构因为过于巨大和笨重，以至于采用单点激振时不能提供足够的能量，将我们所感兴趣的模态都激励出来；其次，结构在同一频率时可能有多个模态，这样单点激振就不能把它们分离出来，这时就要采取两个甚至多个激励来激发结构的振动，即采取多输入多输出方法。 在DASP中进行模态分析时，由于采用了高弹性聚能力锤和先进的变时基传递函数分析技术，对于象大型铁路桥、火箭发射平台这样的大型结构用力锤敲击就能分析出结构的模态；对于大型的混凝土结构（如大楼）可以以天然脉动作为激励信号进行模态分析。所以在