昌利在判斷金剛石鋸片結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性是通過(guò)模態(tài)參數(shù)直接體現(xiàn)出來(lái)的，很業(yè)內(nèi)模態(tài)參數(shù)應(yīng)用到機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)分析中。通常來(lái)說(shuō)，頻域法和時(shí)域法是識(shí)別模態(tài)參數(shù)的兩類基本方法。
頻域法是一種應(yīng)用實(shí)際測(cè)量的頻響函數(shù)識(shí)別系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)的方法。具體操作方法是在結(jié)構(gòu)選定一點(diǎn)為激勵(lì)點(diǎn)，通過(guò)電荷放大器測(cè)量激勵(lì)點(diǎn)與響應(yīng)點(diǎn)間的時(shí)域信號(hào)。
通過(guò)動(dòng)態(tài)測(cè)試分析軟件運(yùn)算將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào)，將此信號(hào)通過(guò)整合得出響應(yīng)的頻響函數(shù)，最后通過(guò)數(shù)據(jù)識(shí)別系統(tǒng)得到模態(tài)參數(shù)。
此方法由于操作簡(jiǎn)單、識(shí)別精度高、有效地去除金剛石鋸片噪聲影響的特點(diǎn)，通常應(yīng)用于阻尼較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)中。
時(shí)域法與頻域法的差別是直接在時(shí)域中識(shí)別，不用把信號(hào)變換到頻域中去。通常應(yīng)用于故障檢測(cè)。其流程圖如圖2-1所示。
對(duì)于N自由度振動(dòng)系統(tǒng)，由于式(2-13)參考：金剛石鋸片模態(tài)實(shí)驗(yàn)原理-傳遞函數(shù)的確定，則在j點(diǎn)激振、i點(diǎn)響應(yīng)的實(shí)模態(tài)頻響函數(shù)為
如果ω接近振動(dòng)系統(tǒng)某一階模態(tài)的固有頻率，則該階模態(tài)起主導(dǎo)作用，即主模態(tài)。
主模態(tài)對(duì)激勵(lì)頻率起主要作用，而其他模態(tài)相對(duì)于主模態(tài)而言，所產(chǎn)生的影響偏小。
當(dāng)其余各階模態(tài)距離主模態(tài)較遠(yuǎn)時(shí)，它們頻響函數(shù)的影響就會(huì)較小，其曲線沒(méi)有較大波動(dòng)，一般用復(fù)數(shù)Hc來(lái)表示。其中公式(2-16)可近似為
根據(jù)式(2-18)可以做出頻響函數(shù)實(shí)部與頻率的關(guān)系曲線圖，如圖2-2所示。
由此可確定Hij(ω)的虛部為
根據(jù)式(2-19)做出頻響函數(shù)虛部與頻率的關(guān)系曲線圖，如圖2-3所示。
通過(guò)圖2-2和圖2-3顯示的兩條曲線，就可以確定模態(tài)參數(shù)，具體步驟如下：
第一步是固有頻率的確定。由圖2-2可以看出，固有頻率ωr為實(shí)譜曲線和直線HRtj(ω)=HRC的交點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，多自由度系統(tǒng)的剩余模態(tài)HRC對(duì)固有頻率的影響難以確定，且固有頻率隨HRC的變化而變化。
為避免以上問(wèn)題，可通過(guò)圖2-3來(lái)確定固有頻率。在使用此方法確定固有頻率時(shí)，且ω=ωr與圖2-3所示曲線的峰值相對(duì)應(yīng)。由圖2-3可以看出，波峰值明顯，有利于頻率的確定;
第二步是阻尼比的確定。在公式(2-13)中，對(duì)ω求導(dǎo)后求解，可得兩個(gè)極值分別為
由以上兩個(gè)極值，可得出其阻尼比系數(shù)為
第三步是振型和模態(tài)參數(shù)的確定，對(duì)于主模態(tài)，由式(2-19)可得，當(dāng)0=O時(shí)，有
因此[Φr]=[ HRtj(ω=ωr)] 可代表模態(tài)振型。若取響應(yīng)點(diǎn)的頻率響應(yīng)函數(shù)，且對(duì)響應(yīng)點(diǎn)歸一化，則結(jié)構(gòu)阻尼系統(tǒng)的第r階模態(tài)質(zhì)量mr可以表示為
因此可以得第r階模態(tài)剛度：kr=mrω2r (2-26)
這就是金剛石鋸片模態(tài)實(shí)驗(yàn)中模態(tài)參數(shù)的識(shí)別方法。