[发明专利]自由模态测试中消除悬挂刚度和传感器质量影响的方法

权利要求书

1.一种自由模态测试中消除悬挂刚度和传感器质量影响的方法，假定被测结构体上布置m个悬挂点，各悬挂点位置分别标记为1、2……m；在每个悬挂点处分别采用弹性件对被测结构进行悬挂支承，模拟自由边界条件；各悬挂点处的支承刚度分别记为Δk₁，Δk₂，…，Δk_m；在被测结构体上布置n个测点，各测点位置分别标记为1、2……n；每个测点处分别设置一个加速度传感器用以测量响应信号，传感器附加质量分别记为Δm₁，Δm₂……Δm_n；其中，n≥m，且n个加速度传感器安装位置点应涵盖上述的m个悬挂点位置；

其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：进行模态试验，测量频响函数矩阵H中的各频响函数；

其中，H_nm表示对m点激励，对n点测量响应得到的频响函数；

步骤2：将悬挂支撑刚度Δk₁，Δk₂……Δk_m和传感器附加质量Δm₁，Δm₂……Δm_n表示成矩阵形式，即

ΔZ＝diag[-Δk₁+Δm₁ω²，-Δk₂+Δm₂ω²，…-Δk_m+Δm_mω²，Δm_m+1ω²，…，Δm_nω²]，

其中，ω表示频率变量；

所述ΔZ为：

式中，U_k表示第k行元素为1、其他元素为零的n×1的列向量；k≤m时，V_k表示第k行元素为-Δk_k+Δm_kω²、其他元素为零的n×1的列向量；k>m时,V_k表示第k行元素为Δm_kω²、其他元素为零的n×1的列向量；

即

步骤3：消除悬挂刚度和传感器附加质量影响，得到修正后结构的频响函数矩阵H*；

H^*＝H-H[U₁…U_n]W^-1[V₁^T…V_n^T]^TH；

其中，