请教锤击法到底是基于脉冲函数还是半正弦波？

boy8106 · 发表于 2016-6-15 19:55

TestGuru 发表于 2016-6-15 19:37
你说锤击出来的那个固有频率的衰减啊？！，毫无疑问那是锤击信号频谱中的所含有的与固有频率相同的成分根 ...

额，其实关于锤击出来的固有频率的成分，这个问题我在45楼的贴图里已经解释清楚了，我相信，@hcharlie 他也是同意的，因为他在2楼就指出问题所在，只不过我当时没明白啥意思...

再简单解释下，就是，锤击力是冲击荷载，假设作用时间为1ms，那么在1ms内，稳态反应中，输出频率里包含结构自振频率，但是，1ms之后，是不存在稳态反应的，所以刚才那个1ms内的结构自振频率并没有卵用，而此时仅有瞬态反应，即自由振动，也包含（仅包含）自振频率，这个自振频率下的结构响应，才是被传感器记录并分析的对象，而并不是你指的“锤击信号频谱中所包含的相同频率的成分，激励出来的结构固有频率，二者的比，是传递函数”（你应该是这个意思吧。）

再简单一句话，你说的，对线性系统，输入什么频率，输出什么频率，这句话，应当加一个限定条件，“在稳态反应中”

因为我觉得思路捋的很清楚，也很合理，所以，比较理直气壮...所以，应该是你没弄清楚在锤击法过程中的瞬态反应、稳态反应，与最终所测得的结构响应的对应关系。

TestGuru · 发表于 2016-6-15 20:14

boy8106 发表于 2016-6-15 19:55
额，其实关于锤击出来的固有频率的成分，这个问题我在45楼的贴图里已经解释清楚了，我相信，@hcharlie 他 ...

越说越乱

看你说这些，似乎冲激一过，冲激的频谱啊什么的对结构瞬间就没影响了，结构的振动立马就只含固有频率了？

TestGuru · 发表于 2016-6-15 20:24

其实就一个简单的东西，无论你口中的瞬态响应或是稳态响应（你已经说了系统初始状态为完全静止的），都是输入信号根据系统固有的传递函数产生的响应。从时域上讲，是输入信号与系统固有的单位冲激响应的卷积；从频域上讲，是输入信号的频谱与系统固有的频率响应的乘积。而单位冲激响应和频率响应就是对傅里叶变换。

boy8106 · 发表于 2016-6-15 20:28

TestGuru 发表于 2016-6-15 20:14
越说越乱

看你说这些，似乎冲激一过，冲激的频谱啊什么的对结构瞬间就没影响了，结构的振动立 ...

目前就是这么认为的，瞬间没影响可以做到，但是讲道理的话，结构振动的突变应该不会发生，但是也不清楚具体怎么滴。可能，本来稳态反应中，结构在以各种频率振动，可能因为作用时间短，能量小，所以反应也比较小，但还是有，然后冲击力一撤，力没了，代表加速度没了，但是由于惯性，结构还在以各种频率振动，但是又有阻尼，就逐渐衰减至零。
我的天呢！！这样的话，那最后采集的响应应当还有这部分，但是究竟二者谁衰减的快，定量的分析，这块是个问题。又得往论文里加这段分析了...不过我倾向于自由振动部分占主体地位。

westrongmc · 发表于 2016-6-15 21:50

建议看一下清华大学郑兆昌教授的《机械振动》（上册） page104~111 3.13 任意激励的响应一节，
或者季文美教授的《机械振动》第四章瞬态振动一章。
应该可以加深对冲击作用下的响应的理解。
任意激励的响应-郑.png

（郑兆昌书 page94）

william · 发表于 2016-6-16 10:36

讨论了这么多还是没看到一个明确的解释

boy8106 · 发表于 2016-6-16 12:16

william 发表于 2016-6-16 10:36
讨论了这么多还是没看到一个明确的解释

啊结果很明确了呀不过可能没有直白的贴出来贴子标题的问题的答案...那我说明一下吧

锤击法考察的是结构的瞬态响应（见4楼引用书中原话），那么最基本激励应当是由单位脉冲荷载（见12楼第一句话），其频谱为域内一条水平线。所以锤击力最基本、最初始的理论应当是单位脉冲荷载。

但是由于实测锤击力的时程为一个条曲线（见1楼贴的图），所以对实际锤击力的理论分析，我们近似为半正弦函数（见1楼贴图），其傅立叶变换后的频谱（见1楼、5楼、24楼、40楼插图，15楼附件）。所以锤击力更切合实际情况的理论是半正弦波。

william · 发表于 2016-6-16 13:03

boy8106 发表于 2016-6-16 12:16
啊结果很明确了呀不过可能没有直白的贴出来贴子标题的问题的答案...那我说明一下吧

锤击法考察的是 ...

感谢楼主耐心的回复学习啦！！！谢谢！

eastar · 发表于 2016-6-17 09:09

这种锤击法的试验怎么做的？？？

boy8106 · 发表于 2016-6-17 12:58

eastar 发表于 2016-6-17 09:09
这种锤击法的试验怎么做的？？？

......问这么宽泛的问题

拿个小锤，敲击模型，传感器采集，软件处理，出结果

具体建议自己翻书吧。自己动手丰衣足食

eastar · 发表于 2016-6-17 13:16

boy8106 发表于 2016-6-17 12:58
......问这么宽泛的问题

拿个小锤，敲击模型，传感器采集，软件处理，出结果

我之前见我同学做过这个实验也是用小锤敲我就想知道还有没有其他方法，谢了

boy8106 · 发表于 2016-11-13 17:04

hcharlie 发表于 2016-6-11 16:20
你是想探讨理论问题还是工程问题，如果是理论，只有一句话，单位脉冲（绝不是半正弦），无限长的连续信号， ...

时隔很久我又来了...挖坟了抱歉

最近在写开题，又来整理理论部分，通过试验实际操作，对之前在这个帖子里的内容也多有理解，但是，看到这层楼的回复，就事论事，我认为说的不对。

你给了一个恒定频率的信号，然后待结构瞬态反应衰减后只剩下稳态反应的时候，撤掉输入信号，其实这块并不能说只是输入给结构一个单频率的信号，截断信号会带来截断误差，会产生新的频率信号，并使谱值大小发生变化，这种现象叫做频率泄露，所以才会有窗函数的出现。这块内容我应该在张力.模态分析与实验[M].北京:清华大学出版社,2011. 里看到的，上学期期末写的记不清了，但是不管怎么说，你在这层的这个想法是不对的。

其实，当时这贴弄完之后，我找了一遍导师，因为之前按照咱们最后的探讨，认为，对于锤击法，只是提供了初始条件，使结构发生自由振动，但导师偏说，那个锤击力一定包含结构自振频率，要不然结构不能发生振动，结构相当于一个滤波器。之后，我一直在想一个反例，怎样实现只输入一个频率的信号，但不是结构的自振频率，看是否能激发结构自由振动，也想到了你说的先正弦荷载稳态反应，再撒手，但后来觉得不对。可是，又觉得咱们最后探讨的只是提供初始条件很对，但又提不出反例，纠结很久之后，也就不了了之了。

现在再次来整理思路，不知道你还对此有没有什么新的看法？拜请不吝赐教

boy8106 · 发表于 2016-11-13 17:17

TestGuru 发表于 2016-6-11 18:26
测量一个LTI系统的传递函数（i.e. 频率响应，增益和相位，Bode图...，) 通常采用的激励信号包括：
1. 单位 ...

我现在理解的，白噪声的频谱是某一定值的水平线，时域上是单位脉冲函数乘以该定值，所以白噪声和单位脉冲函数是一回事，请问你这把两者单独列出来，是不是还有什么我不知道的地方？二者有啥区别？是试验具体实现手段的区别么？我现在反正认为锤击法就是利用的白噪声，或者就是利用的单位脉冲

boy8106 · 发表于 2016-11-13 18:00

hcharlie 发表于 2016-6-10 16:42
你的疑问带有一定的普遍性。
锤击法的理论基础肯定是源于单位力的脉冲响应，不用怀疑的。
你画出了幅值谱 ...

我刚才一瞬间想明白了！！！！
之前最大的问题一直是，对于锤击法而言，宽频到底是不是必要条件，之前认为，只是提供初始条件，让结构自由振动即可，刚才忽然想明白了，输入的频谱还是有用的。

假如你能输入一个理想的单位脉冲函数，那没问题，但是，就因为真实试验没办法，各个频率的能量并不是均匀分布的，一般低频多，高频少。那么，对于一个黑盒子，你如何判定输出的某个确定频率的响应是较大的呢？？对于结构来讲，就是凭啥你就说这个频率就是自振频率呢？因为他响应大！但是这个大，是相对的，是相对于输入来说的，动力放大系数是输入与输出的比，不是单说输出大，它就大！它还得看输入的频谱，在这个频率的能量多大。所以需要宽频，虽然说输入能量低也行，但信噪比也需要注意，所以需要宽频！！

对不对？我觉得已经完美了！

boy8106 · 发表于 2016-11-13 18:53

TestGuru 发表于 2016-6-12 10:36
赞同13楼的说法。要仔细研究这个现象，频谱不可避免，锤的选择跟其所能激励的频谱息息相关。摘录B&K的锤设 ...

请教，关于第一个文献，我要引用的话参考文献该如何写？？？
你在哪下的啊？我刚了解了下B&K，发现新大陆了啊，我们导师用的都是 LMS 的东西，貌似这个B&K也很叼啊

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[结构振动] 请教锤击法到底是基于脉冲函数还是半正弦波？

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