运行模态辨识测试

信息概要

运行模态辨识测试是一种用于分析结构或机械系统在运行状态下的动态特性的关键技术。该测试通过采集振动、噪声等信号，识别系统的模态参数（如频率、阻尼比、振型等），为产品设计优化、故障诊断和性能评估提供科学依据。

检测的重要性在于：运行模态辨识能够真实反映产品在实际工况下的动态行为，避免传统静态测试的局限性。通过检测，可提前发现潜在结构缺陷、优化设计参数、延长产品寿命，并确保其安全性和可靠性，尤其对航空航天、汽车、能源装备等高端制造业至关重要。

检测项目

• 固有频率
• 阻尼比
• 模态振型
• 模态质量
• 模态刚度
• 频响函数
• 相干函数
• 功率谱密度
• 模态置信度
• 模态参与因子
• 模态相位
• 模态复杂度
• 模态正交性
• 模态阻尼矩阵
• 模态刚度矩阵
• 模态缩减分析
• 模态动能分布
• 模态应变能分布
• 模态贡献量
• 模态参数不确定性

检测范围

• 航空发动机
• 风力发电机组
• 汽车车身结构
• 铁路车辆转向架
• 船舶推进系统
• 桥梁结构
• 高层建筑
• 工业机器人
• 涡轮机械
• 液压系统
• 机床主轴
• 航天器结构
• 核电站管道
• 压缩机系统
• 齿轮箱
• 泵组设备
• 电机转子
• 无人机框架
• 太阳能支架
• 电梯导轨

检测方法

• 随机子空间法：通过时域数据构建状态空间矩阵进行模态参数识别
• 频域分解法：基于功率谱密度矩阵的奇异值分解提取模态参数
• 多参考点最小二乘复频域法：利用频响函数数据拟合全局模态模型
• 时域模态分析法：直接对时程响应数据进行模态参数提取
• 运行变形分析：结合光学测量与模态测试获取实际运行变形
• 环境激励法：利用环境振动作为激励源进行模态辨识
• 工作模态分析法：在正常运行条件下识别模态参数
• 频响函数法：通过激励响应关系计算模态特性
• 随机减量技术：从随机响应中提取自由衰减信号
• 复模态指示函数法：利用频响函数虚部识别模态频率
• 波束成形法：通过传感器阵列实现空间模态识别
• 盲源分离法：利用统计特性分离混合模态信号
• 小波变换法：采用时频分析手段提取非平稳信号模态
• 希尔伯特-黄变换：处理非线性非平稳信号的模态识别
• 多项式混沌展开：量化模态参数的不确定性

检测仪器

• 加速度传感器
• 激光测振仪
• 动态信号分析仪
• 数据采集系统
• 力锤激励装置
• 模态激振器
• 电荷放大器
• 频谱分析仪
• 数字示波器
• 相位计
• 应变仪
• 声学摄像机
• 陀螺仪
• 位移传感器
• 多通道分析系统