这里介绍的模态试验是由某齿轮箱生产厂家使用ModalVIEW软件和美国国家仪器的动态信号采集设备作为试验工具。模态分析的结果对产品设计提供了有益的参考。

试验介绍

本模态试验项目的被测结构是一个齿轮箱体结构。 由于该结构为对称结构，有共轭模态，需要多参考点测量和分析。该结构模态复杂，需要更精准的全局模态分析方法。ModalVIEW模态试验分析软件很好的支持了多参考点模态分析，全局模态拟合能够准确的识别出密集模态。使用NI 24位的动态信号采集卡PXI-4498，保证了信号的动态范围，特别是离激励源较远测点的小信号的测量。另外NI硬件的可扩展性也保证了整个模态测试系统的可扩展性。

系统设置

本试验采用如下的软硬件配置：

1. ModalVIEW模态测试分析软件。
2. NI动态信号采集系统，包括低噪声机箱PXI-1042，双核控制器PXI-8106，16通道DSA采集卡PXI-4498。
3. 力锤和电荷放大器选用郎斯LC1302（最大冲击力为5吨）和LC0106。
4. 加速度计采用郎斯LC1301加速度计。

测试方法

试验使用力锤激励结构，使用7个参考点采集结构振动。移动力锤法进行实验，激励结构上80个节点。

测试结果

试验获得7个参考点的80组频率响应函数（FRF）。下图显示ModalVIEW测量得到FRF曲线。

采用ModalVIEW快速分析方法，分频段进行FRF拟合，完成结构的模态分析。下图显示用分析得到的模态合成的频率响应函数（红线所示）和测量得到的频率响应函数（蓝线所示）的比较。两者吻合较好。  

下表为本试验获得的部分感兴趣模态：

本试验获得的模态的部分模态振型：

获得齿轮箱体结构的模态参数后，进一步使用ModalVIEW的结构修改预测功能，改变结构的固有频率，消除结构的谐波共振，降低运行噪声。

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