在实际结构或模型振动试验中，得出结构的自振频率是许多试验的目的，用锤击法测出结构的自振频率是一种比较经济、理想的测振方法，这种方法可实现多点激振(用力锤对多点敲击)和单点响应(一只加速度计),在计算机上实时显示锤击频响曲线，通过多次叠加平均计算出每个锤击测振点的传递函数、自功率谱、互功率谱、相干函数和傅立叶谱。
    

    计算出的传递函数可用于模态参数识别，计算出振形系数、阻尼比。

一、系统主要功能和标准配置
主要功能：
   1、实现多点激励（力锤锤击）单点响应（加速度响应）功能。
   2、实时显示锤击力信号和加速度响应信号。
   3、实时计算各测点的频谱（传递函数、傅立叶谱、自功率谱、互功率谱、相干函数）。
   4、六种频谱显示功能：幅值、相位、实部、虚部、幅值+相位、实部+虚部。
   5、屏幕显示曲线光标读数功能。

标准配置：
   1、力锤(带力传感器)。
   2、一只加速度计。
   3、双通道电荷放大器。
   4、USB或并口数据采集仪（同步采样）。
   5、笔记本计算机或台式计算机。
   
锤击测振系统软件窗口：


二、锤击测振操作方法

(一) 软件运行方式
  
1、从“Vib’SYS振动信号采集、处理和分析软件”运行  Vib’SYS程序菜单 → 频谱分析 → 模态参数识别 → 多点锤击测振系统。
    2、直接运行  在WS-CJ02安装的文件目录内，直接运行Chuiji.exe程序。

(二) 试验项目选择和参数定义
  
项目选择和参数定义窗口：
  （1）试验项目选择
   
    在运行了多点锤击测振程序以后，首先要创建或打开一个试验项目，试验项目在计算机磁盘中的保存文件名是：*.JOB,“*”表示用户自己输入的项目名称。
    试验项目和参数定义如附图所示。
 
    
（2）锤击试验参数定义
    
① 创建或打开项目
     
    试验项目在磁盘中保存的文件扩展名是.JOB，设创建的试验项目名是TEST1,那么在磁盘上就会创建TEST1.JOB的项目文件，试验完成以后还要在试验项目文件夹内创建其它试验数据文件，如：

数据文件名

数据文件内容

计算方式

TEST1_传递函数.FRQ

各锤击点的频响函数（传递函数）

多次平均

TEST1_傅立叶谱.FRQ

各锤击点响应信号的傅立叶谱

不平均

TEST1_自功率谱.FRQ

各锤击点响应信号的傅立叶谱

多次平均

TEST1_互功率谱.FRQ

各锤击点响应信号的傅立叶谱

多次平均

TEST1_相干函数.FRQ

各锤击点响应信号的傅立叶谱

多次平均
    ② 激励通道和响应通道
          力锤激励和加速度响应相对应的数据采集仪通道，一般定义为：

数据采集仪通道

通道定义

1

锤击力信号

2

加速度响应信号
   
      
③ 激励点数
     
激励点数指在被测试验模型上总锤击点数，锤击点数多少要根据实际欲测振型阶数（自振频率）有关。
    ④ 采集频率和分析谱线数定义
          采样频率的高低直接影响试验效果，采样频率不应太高，因为采样频率太高会影响频谱的分辨率。一般采样频率应等于要计算的最高阶自振频率的4倍左右，从软件设计考虑采样频率应>2000Hz，计算频谱分辨率方法如下：

    
    分析谱线数选择：512、1024、2048、4096、8192、16384

     
    以上参数确定以后，按“确定”键，软件会显示出所选参数的综合提示窗口，如确定所定义的参数合理后，按“Yes”键进入软件试验窗口，软件会提示是否读入已保存的 数据？如选择“读入保存的数据”，则软件把上次试验的数据读入内存，继续进行上次试验，否则，则开始一个新的试验。
(三) 锤击试验
  （1）锤击试验流程：
    ① 选择锤击测点
     
锤击测振逐一测点进行，根据试验需要任意选择测点。
   
② 清除
     
表示是否继续本测点的锤击测振，选择“清除“是把上次的锤击计算平均结果清除，开始新的锤击测振；选择“不清”则继续锤击测振。
   
③ 示波显示
     
按“示波显示”键，开始示波，这时可观察锤击信号和加速度响应信号的幅值是否合适？在没有锤击时，信号是否为零？如信号不在零线，那么需要清零。
   
④ 采集清零
     

在没有锤击时，观察锤击信号和加速度信号是否位于零线，如不是零，则按“采集清零”键清零，如清零正常，则两各信号应位于零。
   
⑤ 准备锤击
     
按“准备锤击”键开始锤击，这时程序等待锤击激励信号。
   
⑥ 锤击、多次平均
     
当锤击信号的幅值超过触发阀值时，锤击激励信号和加速度响应信号会被捕捉到，然后自动开始计算传递函数等，并进行多次平均计算。
   
⑦ 继续锤击
     
如在“设置参数选择”内，选定了“选择步进触发方式”，则每次触发以后。都要暂停触发，等待按“继续锤击”键以后继续等待触发。
 
（2）在锤击试验参数选择
   
①     显示参数设置
      计算内容：
传递函数
相干函数
傅立叶谱
自功率谱
互功率谱
      显示内容：
幅值图
相位图
实部图
虚部图
幅值+相位图
实部+虚部图
     
开始频率：
 显示谱图频率坐标最小值
      终止频率： 显示谱图频率坐标最大值
      频域显示同坐标标尺： 用相同的坐标显示各个测点的计算谱结果，这样可以有利于比较各测点的相互关系。
      3D坐标频域显示：
用三维坐标显示频谱图
     

彩色显示：
 用彩色或黑白颜色显示的时域图和频谱图。
   
② 测试参数选择
     
激 励 通 道：
 采集锤击力信号。
     
响应(首)通道：
 采集加速度响应信号。
     
响应(末)通道：
 采集加速度响应信号，对于多点激励(锤击)单点响应(加速度响应)，响应(末)通道=响应(首)通道。
     
放 大 增 益：
 采集程控放大增益。
     
采 样 频 率：
 采集锤击和加速度信号的采样频率。
     
分   辨  率：
 计算频谱分辨率。
     
触 发 阀 值：
 判断锤击信号触发值，当锤击激励信号幅值超过该“触发阀值”时，即捕捉该锤击激励信号和加速度响应信号。
     
采 集 时 间：
 每次捕捉锤击激励信号和加速度响应信号时，采集的信号时间长度(秒)。
      触发和叠加次数： 计算频谱需要多次平均，每捕捉到锤击激励和加速度响应信号，即计算一次频谱，并与上次计算频谱结果平均，平均次数多少与计算的传递函数结果有关。
     
示 波 坐 标：
定义锤击激励和加速度响应信号的幅值坐标，如不选择，则幅值坐标根据信号动态选择。
     
当前锤击测点：
 当前锤击测振点。在试验模型上应预先选好测点。
     
清        除：
 把该测点以前计算的计算谱平均结果清除，从新开始锤击试验。
      力        窗： 选择是否对锤击激励信号加矩形窗。
     
选择步进触发方式：
 如选择该项功能，则每次触发以后，都要按“继续触发”键才能继续等待下次触发。
       
三、典型锤击测振结果
    
（1）锤击力与加速度响应时程曲线
      
 


（2）传递函数“幅值”谱图
   
 


（3）传递函数“幅值+相位”谱图
   
 


（4）传递函数“实部+虚部”谱图
   
 

（5）传递函数“幅值”谱三维示图
   
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