东莞南方泵业丨水泵模态试验测试系统

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本试验采用单点激振频响函数法，该方法是依据单点激振各响应点拾振的频响函数来提取模态参数的一种有效方法。单点激振频响函数法简单易行，因而得到了广泛的应用，为了避免由于激振点恰巧是某阶模态的节点而造成该模态的丢失，试验一般要在多个激振点上进行激振，这样做亦可同时检验试验结果的一致性。在单点激振时，采用的是脉冲锤锤击实现的，基本测试系统如图1所示。
试验模态测试系统采用加拿大UBC大学的产品CutPro软件的MaltTF模块。实验仪器主要包括振动信号采集处理器、分析软件、数据采集前端LMSSCADSIII、加速度传感器和脉冲锤。
1、振动信号采集处理器包括四个频道(频道标号为0、1、2、3)。其中0频道与脉冲锤相连接，该频道接收脉冲锤的锤击信号；1、2、3频道接受输出的响应信号，与加速度传感器相连。
2、数据采集前端LMSSCADSIII,通道数为8、采样频率：204KHz/ch、采样精度：24bit、输入范围±62.5mV到±10V、包含模拟A计权，过载检测和ICP检查。
3、加速度传感器：PCB公司生产的ICP型三向加速度传感器，频率范围1到10kHz、灵敏度为(±10%)10.69mV/g、（1.09mV/(m/s2)，测量范围：±50g。
4、所用脉冲锤标号为：PCB086D05,由锤头、力传感器、锤柄和配重组成。激振力的水平取决于锤头的运动速度和锤头质量，理想的单位脉冲力的频谱频率范围内都包含有能量，相当于噪音输入，可以激励出结构所有的各阶频率和振型。实际敲击结构所产生的脉冲输入，其脉宽不可能是无穷窄的，而是一个有限小的量(一般为毫米级)，但其频谱仍可包含相当宽的频率范围，可满足一般结构动态特性测试与有限元分析相同的结合部，进行试验模态分析。测点的布置、测点数量以及测量方向的选择，东莞南方泵业认为应考虑一下几个方面的要求：
①测点的布置能够反应出结构的几何特性；
②能够在变形后明确显示在试验频段内的所有模态的变形特征及各种模态间的变形区别；
③保证所关心的结构点都在所选的测量点之中。
根据以上要求，选择激励点与测试点的位置如下图2所示。由于船用水泵产生的振动能量是通过机脚与船体的结合位置传递给船体的，所以有必要把水泵的机脚位置作为测试点，根据测试点的输出响应及其模态锤的输入激励得到水泵整体的模态参数。因此选择机脚处的4个点作为测试点，分别设置在水泵前后左右四个机脚的位置。
此外，为了测量广东南方水泵泵轴部件的固有频率，需要添加一组激励点与测试点。激励点的位置在水泵与电机联接处的轴端位置，测试点在水泵进水口轴的末端。
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