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內容簡介

　　本書分為兩個部分：第壹部分從非數學角度簡要綜述了解決結構振動問題的方法，并介紹了一些試驗模態(tài)分析所需的基本理論、信號處理、激勵技術、模態(tài)參數識別等內容；第二部分主要從現實經驗出發(fā)，講述了測試設置、錘擊測試、激振器測試和參數估計的注意事項，以及試驗過程中的一些經驗與技巧，并介紹了一些模態(tài)實例。本書語言生動，通俗易懂，內容側重于模態(tài)測試實用技術及實踐經驗，可以幫助模態(tài)測試相關人員輕松、快速、準確地掌握基本概念、方法和技巧，提升工程實踐能力。本書可以作為機械制造、汽車、航空航天、石油化工、海洋工程、船舶等領域的工程技術人員和科研工作者從事模態(tài)測試工作的參考書，也可以作為理工類院校師生學習模態(tài)測試理論和方法的參考教材。

作者簡介

　　作者簡介：本書原作者是模態(tài)大師Peter Avitabile教授，美國馬薩諸塞州立大學洛威爾校區(qū)機械工程系模態(tài)分析和控制實驗室主任，分別從美國曼哈頓機械工程學院、羅德島大學和馬薩諸塞州立大學獲得學士、碩士和博士學位模態(tài)技術領域國際大師，在有限元設計與分析和實驗模態(tài)分析技術方面有著30多年的經驗，主要研究結構動力學，專注于結構動力學建模、測試、分析模型與實驗模型的相關性分析，以及動力學模型的高級應用在Sound & Vibration雜志和International Modal Analysis Conference（國際模態(tài)分析會議）發(fā)表了多篇技術論文與專著，其中他的Modal Space系列文章連續(xù)21年發(fā)表在Experiment Techniques（《實驗技術》）雜志上，并由實驗力學協(xié)會（SEM）出版發(fā)行譯者簡介譚祥軍，暢銷書《從這里學NVH》作者，2018年度機械工業(yè)出版社機械分社優(yōu)秀作者，中國振動工程學會模態(tài)分析與試驗專業(yè)委員會委員，中國汽車工程學會會員，從事NVH工作超十年，具有豐富的NVH測試與分析經驗，尤其是模態(tài)測試與分析。運營原創(chuàng)微信公眾號“模態(tài)空間”，聚焦NVH與疲勞方面的知識分享，三年時間匯聚了全國各行各業(yè)從事振動噪聲工作與研究的相關人士，訂閱用戶已超過50000人。公眾號分享內容包括數據采集、信號處理、模態(tài)分析、振動理論、聲學知識、TPA分析、CAE分析及旋轉機械、車輛行業(yè)等行業(yè)知識，以及模態(tài)分析外文經典著作Modal Space in Our Own Little World譯文，原創(chuàng)文章超500篇。錢小猛，碩士畢業(yè)于浙江大學機械工程學院。從事NVH工作近10年，具有扎實的模態(tài)分析理論功底和豐富的模態(tài)測試經驗，并對振動控制有較深的研究。碩士期間主要從事試驗模態(tài)分析算法的研究，曾參與試驗模態(tài)分析軟件的開發(fā)工作?，F任職于西門子工業(yè)軟件，在Simcenter Customer Support部門擔任測試產品高級應用支持工程師，主要負責振動控制產品技術支持、基于Testlab的二次開發(fā)以及一些大用戶的常規(guī)NVH產品技術支持。

圖書目錄

譯者序
前言
部分使用頻響函數方法的實驗模態(tài)分析概述
第1章實驗模態(tài)分析介紹：非數學角度的簡單概述
1.1你能為我解釋模態(tài)分析嗎？
1.2什么樣的測量稱為FRF？
1.3錘擊測試和激振器測試有什么不同？
1.4錘擊測試需要考慮什么？
1.5激振器測試需要考慮什么？
1.6請告訴我窗函數的更多方面，它們似乎相當重要！
1.7從平板的FRF怎樣得到模態(tài)振型？
1.8模態(tài)數據和工作數據
1.8.1什么是工作數據？
1.8.2什么是好的模態(tài)數據？
1.8.3采集模態(tài)數據還是工作數據？
1.9總結
第2章實驗模態(tài)分析的一般理論
2.1引言
2.2基本模態(tài)分析理論——SDOF
2.2.1單自由度系統(tǒng)方程
2.2.2簡諧激勵下的單自由度系統(tǒng)響應
2.2.3單自由度系統(tǒng)的阻尼估計
2.2.4阻尼變化下的響應評估
2.2.5單自由度系統(tǒng)的拉普拉斯域方法
2.2.6系統(tǒng)傳遞函數
2.2.7傳遞函數的不同形式
2.2.8單自由度系統(tǒng)的留數
2.2.9單自由度系統(tǒng)的頻響函數
2.2.10單自由度系統(tǒng)的傳遞函數、頻響函數、S平面
2.2.11單自由度系統(tǒng)頻響函數的控制區(qū)域
2.2.12頻響函數的不同形式
2.2.13復數頻響函數
2.3基本模態(tài)分析理論——MDOF
2.3.1多自由度系統(tǒng)方程
2.3.2多自由度系統(tǒng)的拉氏域
2.3.3頻響函數
2.3.4從頻響函數中得到模態(tài)振型
2.3.5點到點的頻響函數
2.3.6正弦激勵下的多自由度系統(tǒng)響應
2.3.7實例：三個測量自由度的懸臂梁
2.3.8時域、頻域和模態(tài)域總結
2.3.9使用模態(tài)疊加計算強迫響應
2.4總結
模態(tài)試驗實用技術實踐者指南
目錄第3章與實驗模態(tài)分析相關的信號處理和測量方法
3.1引言
3.2時域和頻域
3.3數據采集的一些通用信息
3.4時域信號數字化
3.5量化
3.5.1ADC欠載
3.5.2ADC過載
3.6AC耦合
3.7采樣定理
3.8混疊
3.9什么是傅里葉變換？
3.9.1傅里葉變換和離散傅里葉變換
3.9.2FFT：周期信號
3.9.3FFT：非周期信號
3.10泄漏和小化泄漏
3.11窗函數和泄漏
3.11.1矩形窗
3.11.2漢寧窗
3.11.3平頂窗
3.11.4比較窗函數可能的嚴重泄漏失真情況
3.11.5比較矩形窗、漢寧窗和平頂窗
3.11.6力窗
3.11.7指數窗
3.11.8窗函數的頻域卷積
3.12頻響函數公式
3.13典型的測量
3.13.1時域信號和自功率譜
3.13.2典型測量：互功率譜
3.13.3典型測量：頻響函數
3.13.4典型測量：相干函數
3.14時域和頻域的關系定義
3.15帶噪聲的輸入輸出模型
3.15.1H1估計：只有輸出有噪聲
3.15.2H2估計：只有輸出有噪聲
3.15.3H1估計：只有輸入有噪聲
3.15.4H2估計：只有輸入有噪聲
3.16總結
第4章激勵技術
4.1引言
4.2錘擊激勵技術
4.2.1力錘
4.2.2力錘錘頭選擇
4.2.3錘擊激勵有效頻率范圍
4.2.4錘擊激勵的力窗
4.2.5預觸發(fā)延遲
4.2.6二次連擊
4.2.7錘擊的響應
4.2.8移動力錘與固定力錘的對比和互易性
4.2.9錘擊測試：一組測量實例
4.3激振器激勵
4.3.1模態(tài)激振器設置
4.3.2激振器激勵技術的發(fā)展
4.3.3正弦掃頻激勵
4.3.4純隨機激勵
4.3.5加窗的純隨機激勵
4.3.6純隨機激勵重疊處理
4.3.7偽隨機激勵
4.3.8周期隨機激勵
4.3.9猝發(fā)隨機激勵
4.3.10正弦快掃激勵
4.3.11數字步進正弦激勵
4.4通過焊接結構對比不同的激勵
4.4.1不加窗的隨機激勵
4.4.2加漢寧窗的隨機激勵
4.4.3不加窗的猝發(fā)隨機激勵
4.4.4不加窗的正弦快掃激勵
4.4.5比較隨機激勵、猝發(fā)隨機和正弦快掃
4.4.6比較共振峰處的隨機激勵和猝發(fā)隨機
4.4.7使用正弦快掃做線性檢查
4.5多輸入多輸出測量
4.5.1對比多輸入和單輸入測試（一）
4.5.2焊接件的多輸入和單輸入對比（一）
4.5.3對比多輸入和單輸入測試（二）
4.5.4焊接件的多輸入和單輸入對比（二）
4.5.5多部件結構的MIMO測量
4.6總結
第5章模態(tài)參數估計技術
5.1引言
5.2實驗模態(tài)分析
5.2.1數據的小二乘近似
5.2.2模態(tài)參數估計方法分類
5.3模態(tài)參數提取
5.3.1峰值拾取技術
5.3.2圓擬合——Kenedy和Pancu
5.3.3SDOF多項式
5.3.4帶外模態(tài)的殘余影響
5.3.5MDOF多項式
5.3.6小二乘復指數法
5.3.7時域和頻域估計的高級形式
5.3.8通用的時域技術
5.3.9通用的頻域技術
5.3.10時域和頻域表示的一般考慮因素
5.3.11模態(tài)參數估計的其他方面
5.3.12模態(tài)參數估計的兩個步驟
5.4模態(tài)識別工具
5.4.1集總函數
5.4.2模態(tài)指示函數
5.4.3復模態(tài)指示函數
5.4.4穩(wěn)態(tài)圖
5.4.5PolyMAX
5.5模態(tài)模型驗證工具
5.5.1使用提取的參數綜合頻響函數
5.5.2模態(tài)置信準則
5.5.3模態(tài)參與因子
5.5.4模態(tài)超復雜性
5.5.5平均相位共線性和平均相位偏差
5.6工作模態(tài)分析
5.7總結
第二部分試驗模態(tài)測試實踐中的注意事項
第6章試驗設置的注意事項
6.1測試方案
6.2需要多少階模態(tài)？
6.3感興趣的頻率范圍
6.4可能的傳感器
6.5測試配置
6.6需要多少測點？
6.7激勵技術
6.8需要考慮的