怎样选择合适的力锤大小和重量

2021-06-16 14:54:09 wings 9

需要进行模态试验来确定试件的动态特性。是否有一些规则可以帮助我根据试件的大小和重量等选择正确的力锤?要回答这个问题,重要的是要知道没有固定的规则来指定哪种力锤适合此测试。但在选择力锤之前,需要考虑的一些因素是:

1、频率带宽

使用力锤进行模态测试的基础是对试件施加冲击,从而在很宽的频率带宽上产生振动。激发振动的频率带宽取决于冲击持续时间。脉冲宽度越窄,激发的频率越高。可以通过安装不同刚度的特殊锤子来改变冲击持续时间。当用相同的能量敲击试件时,不同锤头的力锤可以激发多个频宽(锤头越软,脉冲越宽,激发的频宽越窄)。

在某些情况下,脉冲持续时间还取决于被撞击样品的刚度。当使用硬锤时,冲击能量分布在很宽的频率带宽内,这意味着在某些情况下激发的功率谱密度可能很低,甚至太低而无法激发试样的振动模式/共振。在这种情况下,我们可以尝试更用力地敲击被测结构,通过更大的摆动或安装锤头增量来增加力锤的重量。不幸的是,这种方法也可能增加IEPE力传感器饱和的风险。因此,在某些情况下,可以考虑改用测量范围更大的力锤。另一种选择是使用软锤头,这会使冲击能量集中在较低的频率上。

2、脉冲幅度

所用的力锤类型对冲击脉冲的形状有很大的影响——不仅是持续时间,还有脉冲的幅度。使用硬锤头可能意味着使用带有高测量范围力传感器的模态力锤。具有较低测量范围的力传感器可能会限制硬锤的使用,并且不能激发高频振动。

3、测试重复性

为了能够提供所需参数的机械激励,我们需要在不同的测力范围、锤头和锤重之间选择力锤。在模态试验的实践中,力锤操作者所进行的锤击冲击因人而异,其冲击能量和激发振动的频带宽,以及冲击角度都有所不同。正因为如此,实际测量中通常的做法是取多个结果的平均值。目标是在特定测量中获得高质量、可重复且尽可能相似的数据结果。


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