基于MB模态激振器激励源的模态试验系统

该套系统为模态测试和分析提供了必要的软硬件，利用QuickDAQ软件控制采集前端采集并计算被测结构上各个测点间的传递函数，将传递函数导入Me’scopeVES软件中进行模态参数估计，可以分析得到被测结构的模态参数---固有频率、振形、阻尼比等，显示被测结构的各个振形的三维动画，也可以显示被测结构的时域和频域工作变形ODS。

系统连接图

下图描述了模态测试的系统连接图，QuickDAQ 控制 DT 98XX 系列，采集力锤和的振动信号，QuickDAQ Advanced FFT Analysis 软件进行频谱分析并计算出传递函数（FRF），在 Me’scopeVES 中进行结构建模，并将传递函数导入 Me’scopeVES 软件进行模态分析。

采集前端

MCC 公司的 DT98XX 系列是一系列专门用于振动信号采集和信号调理的硬件，下表具体列出了 DT98XX 系列的相关指标：

QuickDAQ 信号采集和控制软件

QuickDAQ Advanced FFT Analysis 软件是一套DT98XX系列动态信号分析仪实现时域，频域和阶次等方面数据采集和分析软件。

QuickDAQ Advanced FFT Analysis 软件用户界面友好，用户能方便地在空白栏里对硬件进行测试参数设置，参数类型包括：通道选择、通道类型（响应通道或参考通道）、测试量程、自动调节量程、触发等。

1. 简单友好的用户界面，能实现快速设置

2. 采集、显示数据，波形显示或数字显示

3. 信号发生（固定波形，扫频正弦或噪声信号）

4. 统计：包括最大值、最小值、差值、平均值

5. FFT分析，包括自谱、谱分析、功率谱密度

6. 观察动态性能统计数据，包括IBF、SNR、SINAD、SFDR、THD、ENOB

7. 加窗：Hanning、Hamming、Bartlett、Blackman Harris、Flat Top Response

8. 数字IIR滤波器：Bessel, Butterworth, Chebyshev，支持低通、高通、带通、带阻

9. 设置参考和响应通道

10. 实现双通道的FFT分析，包括FRF、Cross-Spectrum、Cross Power Spectral Density,、Coherence、Coherent Output Power

11. 对响应通道设置指数窗函数

12. 对参考通道设置 Hanning、Hamming、Bartlett, Blackman Harri、Flat Top、Exponential、Force or Cosine Taper等窗函数

13. 触发：每个通道都可以作为触发通道，以量级幅度进行触发，触发形式包括上升沿触发，下降沿触发，或以某个时域通道的百分比进行前触发或后触发

14. MIMO：任意通道都可以设置成为参考通道，进行MIMO（多输入多输出）测试

美国MB Dynamics Inc. 公司产品。上世纪80年代初，MB公司及美国辛辛那提大学的专家对传统模态激振器的结构进行了重大改革，推出了现已风行世界的MODAL50A。

典型型号及主要技术指标

易于安装及固定

1. 激振器中部有一通孔，激振杆可以自由穿过，轴向位置不受限制。带有弹性夹头，旋转锥形螺母，可以夹紧或松开激振杆。

2. 可以预加设定的静载荷，使用张力丝作为激振杆，使横向扰动减少到最小。

3. 预留配重安装位置，附加的质量块可为低频试验提供更大的惯性阻尼。

4. 带耳轴的基座有两个手柄和三个螺栓支脚，能将激振器调到任意角度。

5. 可以安装四个紧线器，对悬挂的激振器进行6自由度的调整。

通用性好

1. 25 毫米或 38 毫米的额定行程，能满足柔性结构及低频悬挂激振试验要求。

2. 22.5 公斤及 50 公斤的额定出力，满足大型试件激振的要求。

3. 动圈轻，能对小型试件激振。

4. 功率放大器具有两种工作模式：电压反馈模式及电流反馈模式，力可控性好，能在0.1牛顿下稳定出力。

5. 工作频率范围宽，在 0.1 Hz 及 5000 Hz 都能稳定出力。

6. 适合多点正弦，多点随机等各种激励方式。

精度高

1. 轻质动圈尽可能减小了附加载荷，明显减少了共振时激振器出力的衰减。

2. 动圈的轴向悬挂刚度低，保证激振器的动态特性与试件耦合很小。

3. 采用高强度材料，激振杆较细，激振时对试件的横向扰动小。

4. 可施加静载荷，测量不同静载荷下试件的非线性特性。

5. 功率放大器工作在电流反馈模式，基本消除了动圈对很小试件造成的质量耦合，并实现了正弦激励时定力输出。

加速度传感器和力锤

推荐加速度传感器和力锤型号：

Me’ScopeVES 模态分析软件

ME’ScopeVES 信号处理、模态及声学软件，主要用于分析机器与结构的振动噪声问题。

1. 可以显示被测物体的实际工作形态（ODS）、模态、声学分布形态和工程数据的形态等。

2. 模块化结构便于用户根据自己的需要选择合适的产品。

3. 强大的图形显示、结构编辑、数据处理及动画显示功能；界面友好，操作方便。

4. 软件的开放性好，能够与全球的多家厂商的硬件兼容。

5. 主要应用的领域：航空航天、建筑桥梁、汽车制造、钢铁、冶金、军工装备等。

1. 3 维建模和显示

2. 变形模拟和测量显示

3. 数据采集

4. 信号处理

5. 模态分析

6. 高级模态分析与 MIMO 建模仿真

7. 声学分析

8. 结构动态修改及高级动态修改