[发明专利]一种声激励非接触式模态试验系统及方法

权利要求书

1.一种声激励非接触式模态试验系统，其特征在于：包括一套扬声器(1)、一台信号源(2)、一套信号电缆(3)、一套声传感器(4)和声电源(5)、一套扫描式激光测振系统(6)和一套测试电缆(7)；待测试的薄板试验件(8)为垂直状态，在薄板试验件(8)一侧放置扬声器(1)，扬声器(1)正对薄板试验件(8)板面，信号源(2)通过信号电缆(3)与扬声器(1)连接，用于发出激励信号；在薄板试验件(8)另一侧放置扫描式激光测振系统(6)，扫描式激光测振系统(6)的激光头正对薄板试验件(8)板面；声传感器(4)悬挂于薄板试验件(8)与扬声器(1)之间，贴近薄板试验件(8)但不接触；声传感器(4)通道测试电缆(7)依次连接声电源(5)和扫描式激光测振系统(6)。

2.如权利要求1所述的一种声激励非接触式模态试验系统，其特征在于：所述扬声器(1)与薄板试验件(8)的距离不大于0.5米。

3.如权利要求2所述的一种声激励非接触式模态试验系统，其特征在于：所述扬声器(1)与薄板试验件(8)的距离为0.3米。

4.如权利要求1所述的一种声激励非接触式模态试验系统，其特征在于：所述扫描式激光测振系统(6)与薄板试验件(8)的距离不小于3米或使得激光束扫描角度θ小于10度。

5.如权利要求1所述的一种声激励非接触式模态试验系统，其特征在于：所述扫描式激光测振系统(6)与薄板试验件(8)的距离为4米或使得激光束扫描角度θ为5度。

6.一种如权利要求1所述的声激励非接触式模态试验系统的试验方法，依次包括如下步骤：

第一步：使试验系统的所有设备处于通电状态；

第二步：使用扫描式激光测振系统(6)，确定试验件(8)板面上的扫描点；

第三步：调整信号源(2)的信号参数，给扬声器(1)发随机信号，调整扬声器(1)的增益以增加声量级，使得扫描式激光测振系统(6)能检测得明显的振动信号，信噪比达到20dB以上；

第四步：检查声传感器(4)和声电源(5)形成的声通道，调整声传感器(4)增益，使得扫描式激光测振系统(6)能检测得明显声信号，信噪比达到20dB以上；

第五步：在扫描式激光测振系统(6)上设置扫描文件，进行扫描测试，得到声信号和扫描点的振动信号；

第六步：模态分析

使用扫描式激光测振系统(6)中安装的或外置的模态识别软件，以声传感器(4)测量得到的声信号作为输入信号，以扫描式激光测振系统(6)测量得到的振动信号作为输出信号，作频响函数分析，并对频响函数处理得到模态参数。