[发明专利]基于脉冲激励响应信号互功率谱函数的主轴系统运行模态分析方法

摘要

一种基于脉冲激励响应信号互功率谱函数的主轴系统运行模态分析方法，包括以下步骤：1)在主轴系统的刀柄上分别选取激励点，利用钢锤在选取的激励点对主轴系统实施脉冲激励；2)采集参考点和响应点在脉冲激励后产生的响应信号；3)对采集信号进行带通滤波；4)求取参考点与响应点之间的互功率谱函数，并构建互功率谱函数不同采样时刻数据构成的矩阵方程；5)利用矩阵方程求解系数矩阵，得到系统极点；6)识别模态振型及模态参与因子矩阵；7)进行模态置信判据矩阵值计算，当模态置信判据值在预设合理区间以内，获得主轴系统模态参数。本发明能够实现快速计算、精确度高、具有较好的误差控制、能够减少试验强度和时间、大幅提高试验效率。

主权项

一种基于脉冲激励响应信号互功率谱函数的主轴系统运行模态分析方法，其特征在于：包括以下步骤：1)在主轴系统的刀柄上选取激励点，利用钢锤在选取的激励点对主轴系统实施脉冲激励；选取距离激励点较近且响应信号幅值较大的响应点作为参考点；在所述参考点及反映主轴振型的各关键几何模型节点布置响应测点；2)采集所述参考点和响应点在脉冲激励后产生的响应信号；3)对采集信号进行带通滤波，其通频带为感兴趣的结构模态频率范围，对所有响应通道加汉宁窗；4)求取参考点与响应点之间的互功率谱函数，并构建互功率谱函数不同采样时刻数据构成的矩阵方程；5)利用所述矩阵方程求解系数矩阵，得到系统极点；6)识别模态振型及模态参与因子矩阵；7)进行模态置信判据矩阵值计算，如果模态置信判据值不佳，则选取不同采样时刻值，返回到步骤4)重新构建矩阵方程组，直至模态置信判据值在预设合理区间以内，获得主轴系统模态参数。