结构动力学特性测试

信息概要

• 结构动力学特性测试是评估工程结构在动态载荷下的响应行为的关键技术，广泛应用于航空航天、土木工程和机械制造等领域。
• 该测试的重要性在于识别结构的固有频率、阻尼比等参数，预防共振和疲劳失效，确保结构的安全性和使用寿命。
• 通过检测，可以为设计优化、故障诊断和合规验证提供科学依据，降低运营风险。

检测项目

• 固有频率
• 阻尼比
• 模态质量
• 模态刚度
• 模态阻尼
• 频率响应函数
• 脉冲响应函数
• 功率谱密度
• 相干函数
• 模态置信准则
• 振型参与因子
• 有效质量
• 动态放大因子
• 冲击响应谱
• 随机振动响应
• 谐波响应
• 瞬态响应
• 稳态响应
• 模态截断误差
• 模态叠加误差
• 非线性参数
• 刚度非线性
• 阻尼非线性
• 质量非线性
• 频率扫描测试
• 阶次分析
• 运行变形形状
• 操作偏转形状
• 应变模态分析
• 声学模态分析

检测范围

• 桥梁结构
• 高层建筑
• 工业厂房
• 体育场馆
• 风力涡轮机叶片
• 飞机机翼
• 汽车车身
• 火车车厢
• 船舶结构
• 海洋平台
• 塔架结构
• 管道系统
• 机械基础
• 电子设备机箱
• 航空航天结构
• 建筑幕墙
• 吊顶系统
• 地板结构
• 屋顶结构
• 楼梯和电梯井
• 储罐
• 压力容器
• 核电站结构
• 水坝
• 隧道
• 纪念碑和历史建筑
• 临时结构如脚手架
• 家具和家居用品
• 小型机械部件
• 微机电系统（MEMS）

检测方法

• 锤击法：使用力锤施加冲击载荷，测量结构的瞬态响应。
• 激振器法：通过电动或液压激振器施加可控正弦或随机激励。
• 运行模态分析：在结构正常操作状态下测量振动响应，识别模态参数。
• 环境激励法：利用自然振动源如风或交通载荷作为激励，进行输出-only模态分析。
• 步进正弦测试：逐点施加正弦扫频激励，测量频率响应函数。
• 随机振动测试：施加宽带随机激励，通过谱分析获取统计响应。
• 冲击测试：施加瞬态冲击载荷，分析冲击响应谱和衰减特性。
• 正弦扫描测试：连续扫描频率范围，测量结构的谐波响应。
• 共振驻留测试：在共振频率下长时间激励，评估结构的稳定性。
• 模态锤法：使用仪器化力锤进行多点激励模态测试。
• 多输入多输出（MIMO）测试：同时使用多个激振器，提高模态识别精度。
• 工作变形形状（ODS）分析：测量结构在运行条件下的实际变形模式。
• 应变计测试：粘贴应变计测量局部动态应变响应。
• 激光测振法：使用激光多普勒测振仪进行非接触式振动测量。
• 声学测量：通过麦克风阵列捕获声学响应，用于声振耦合分析。
• 有限元模型修正：结合测试数据修正数值模型，提高预测准确性。
• 模态模型验证：比较实验模态与理论模型，评估模型可靠性。
• 非线性模态分析：针对具有非线性刚度和阻尼的结构进行模态识别。
• 时域模态识别：直接从时域响应数据中提取模态参数。
• 频域模态识别：基于频响函数或功率谱数据进行模态参数估计。

检测仪器

• 加速度计
• 力传感器
• 数据采集系统
• 动态信号分析仪
• 激振器
• 力锤
• 激光测振仪
• 应变计
• 电荷放大器
• 滤波器
• 示波器
• 频谱分析仪
• 模态分析软件
• 数据记录器
• 温度传感器