基于PolyMAX方法的悬臂梁振动模态分析

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基于PolyMAX方法的悬臂梁振动模态分析作者：向玲鄢小安陈涛

来源：《中国测试》2016年第04期

摘要：为分析某悬臂梁的振动模态，根据锤击法模态测试流程，利用PolyMAX方法对悬臂梁的传递函数进行模态参数估计和识别。利用有限元软件和欧拉梁理论仿真并计算该悬臂梁前五阶固有频率和振型。结果表明：对悬臂梁的实验分析结果和理论值、仿真值吻合良好，说明锤击法的模态实验可靠，为以后分析相似结构的模态提供参考。

关键词：锤击法；悬臂梁；模态分析；振型

文献标志码：A

文章编号：1674-5124（2016）04-0132-04

0.引言

模态分析是为识别系统的模态参数，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，在工程振动领域中有重要应用价值。目前，Niels Saabve Ottosen等讨论了锤击法对地基板和梁进行模态分析中遇到的常见问题。周云等在其基础上利用PloyMAX方法对弹性地基板进行了实验模态分析，为地基参数识别和损失诊断提供了手段。刘军等利用自主开发的试验模态分析系统对某跑车车身进行了模态分析，对试验模态的改进具有推动作用。根据文献可知利用Euler梁模型的固有特性可以在一定程度上模拟和反映汽轮机叶片的固有特性。因此，研究悬臂梁结构的模态分析有重要意义。鉴于此特殊功能的关系，本文利用锤击实验中的PloyMAX法对某悬臂梁进行了模态分析，为反映实验的准确性，用ANSYS软件仿真了悬臂梁模型，并利用传递矩阵法对悬臂梁进行了理论计算。

1.LMS https://www.wendangku.net/doc/bf3839519.html,b中PloyMAX振动模态分析

1.1 LMS中的PloyMAX模态识别方法

LMS公司最新推出LMS https://www.wendangku.net/doc/bf3839519.html,b中的PolvMAx模态识别方法，也称为多参考点最小二乘复频域法。起初该方法只用来导出迭代法极大似然估计的最优初值，这种估计也称为公分母传递函数模型。LSCF法超越其他参数估计技术最突出的优点是它可以得出非常清晰的稳态图，多参考法的主要好处是SVD这一步骤能避免分解留数，密集空间可以分离出来。

它对模态重叠较严重的高阶和大阻尼系统，或者综合频响函数（FRF）数据受到严重的噪声污染情况，都能给出清晰的稳态图，因此可以识别高密度密集模态。该方法进行传递函数的模态分析非常流行。