文档介绍：振动模态实验报告
一、实验目的
1、使用锤击法测量T型结构的振动实验模态，获取结构的备阶固有频率、阻尼、振型等模态参数，并与数值仿真进行对比、评估。
2、巩固振动模态实验的基木理论，掌握振动模态测试方法和分析方法。
二、实验原理与方法
2・1、模态分析法简介
模态分析方法是把复杂的实际结构简化成模态模型，来进行系统的参数识别（系统识别），从而大大地简化了系统的数学运算。通过实验测得实际响应来寻求相应的模型或调報预想的模型参数，使其成为实际结构的最佳描述。包括单点激励单点响应，多点激励单点响应，单点激励多点响应等方法。木实验采用多点激励，单点响应。
模态分析法主要应川有：
1、川于振动测最和结构动力学分析。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。
2、可用模态实验结果去指导有限元理论模型的修正，使计算机模型更趋于完善和合理。
3、用来进行结构动力学修改、灵敏度分析和反问题的计算。
2・2、模态分析基本原理
工稈实际中的振动系统部是连续弹性体，其质量与刚度具有分析的性质，只有掌握无限
多个点在每瞬间时的运动情况，才能全面描述系统的振动。因此，理论上它们都属于无限多自市度的系统，需要川连续模熨才能加以描述。但实际上不可能这样做，通常采川简化的方法，归结为有限个白由度的模型来进行分析，即将系统抽象为由一些集屮质量块和弹性元件组成的模型。
经离散化处理后，一个结构的动态特性可由N阶矩阵微分方稈描述:
Mx + Cx^Kx =
方程式（1）两边进行拉普拉斯变换后得到，
X（g） = H（e）F（e）
式屮刃（3）为频率响应函数矩阵，
N
% s)=£
r=l
竹[(/；-")+丿2彳00]
(3)
上式中，手务I最
叫、kr ,分别为第「阶模态质量和模态刚度（又称为广义质量和广义刚度）。叫、别为第厂阶模态频率、模态阻尼比和模态振型。
不难发现，N自由度系统的频率响丿、'、Z,等于N个单自由度系统频率响应的线形叠加。为了确定全部模态参数，叫、二、0,.,V = 1,2,・・、N)实际上只需测量频率响应矩阵的一列(对应一点激振，各点测量的H(e)或一行(对应依次备点激振，一点测量的h(M)) 就可以了。
三、实验对象及框图
实验对彖及参数：实验对彖为有两块400mm*250mm*5mm的铝板平行于最长边焊接的T型板。
测点分布图如图1：
图表1
测试仪器框架图如下:
四、实验数据及结果
：
首先测量频响函数,节点1频响函数如图表2：
2S SO 75 100 125 ISO 175 200
550 575 600 625 650 675 700 725 750
2S0 275 300 325 350 375 400 425 450 475 SOO W* (HZ)
800 825
75 100 12S 150 175 200 225 250 275
325 3S0 375 400 425 450 475 500 525 550 57S 600 ffl* (Hz)
6S0 675 700 725 750 775 800 825
图表2

生成稳态图，如图三
图表3
估计频响函数比较如图四
图表4
相干系数如图五
775 800 825
7$ 100 125 150 175 200 225 250 27S 300 325 360 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650 67S 700 725 750 775 800 ©25 E (Hl)

4・3・1、模态测试结果
用####法，在软件屮拾取稳定点，得到相应的模态频率和振型。下列表格为测试到的模态频率和模态阻尼。
阶数
频率（Hz）
阻尼（100%）
振型形态描述
1

如图
2

如图
3

如图
4

如图
5
3