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检测服务

实验模态与固有频率

Experimental Modal Analysis & Natural Frequencies

针对机架、壳体、底座、板件、转子支撑和产品结构,使用力锤或激振器施加可测力输入,在测点网格采集多通道响应并计算频响函数。通过峰值拟合、相干和稳定图识别固有频率、阻尼与振型,结合模态置信和重复敲击检查模型质量,为避频、加固、减重和仿真修正提供数据。

检测内容
频响函数 · 相干函数
适用对象
机架、箱体、底座、支架、板壳和装配产品结构 · 自由、弹性悬挂、实际安装和部件连接状态的实验模态
方法标准
ISO 7626-5:2019
报告交付
输入力时程、频响函数、相干和测量有效性记录 · 固有频率、阻尼、模态参与和拟合参数表
项目受理登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
过程质控记录检测条件并审核原始数据
报告交付交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

实验模态与固有频率面向机架、箱体、底座、支架等、自由、弹性悬挂、实际安装和部件连接状态的实验模态,现场完成频响函数、相干函数,并记录测点、工况和复核条件。

01核心检测项目

频响函数

计算响应与输入力的复数比值,输出幅值、相位、实部和虚部。

02适用产品与样品

机架、箱体、底座、支架、板壳和装配产品结构

自由、弹性悬挂、实际安装和部件连接状态的实验模态

03现场与委托资料

对象、工况、测点条件和报告用途

具有可建立几何测点网格的结构件或完整产品

04报告与交付内容

实验模态与固有频率报告 + 检测数据与图表

输入力时程、频响函数、相干和测量有效性记录

技术说明

项目技术要点

实施流程

1. 定义结构支承状态、频率范围、几何坐标、激励点和参考测点;2. 校准力锤或激振器与响应通道,检查传感器质量和线缆固定;3. 通过预敲击选择锤头与量程,按网格完成多次有效激励平均;4. 检查频响相干和互易性,对缺失方向或疑似重根增加测点激励;5. 拟合频率阻尼振型并进行相关检查,归档几何与原始时程

支承状态

自由悬挂、软支撑和实际安装会产生不同固有频率,吊点刚度与安装预紧必须记录。

双击识别

力锤回弹造成双击会扭曲输入谱和频响,相干不一定完全暴露,需检查力时程。

附加质量

传感器和线缆会改变轻薄结构的模态,宜使用轻型传感器或非接触测量并评估质量比。

频率分辨率

相近模态和低阻尼峰需要足够长记录与细频率间隔,短时窗可能把多阶并成一个峰。

几何密度

测点过疏会把复杂振型错误简化,网格应覆盖预期节点、反节点和结构连接。

02

适用产品与样品

实验模态与固有频率适用于以下产品、样品及技术问题。

适用产品与技术问题

  • 机架、箱体、底座、支架、板壳和装配产品结构
  • 自由、弹性悬挂、实际安装和部件连接状态的实验模态
  • 力锤单点或多点激励、激振器扫频和随机激励
  • 固有频率、阻尼、振型、模态置信和频响函数
03

样品与委托资料

现场项目提交对象、工况、可进入时间、测点条件和报告用途。

  1. 01

    具有可建立几何测点网格的结构件或完整产品

  2. 02

    可布置参考响应、激励点和力传感器的机架壳体

  3. 03

    需要比较连接预紧、支撑或质量变化的工程样件

  4. 04

    具备有限元节点或设计坐标以便相关分析的结构

所需样品量测点、方向与工况

具有可建立几何测点网格的结构件或完整产品。工作量由测点数量、采集方向、运行工况和监测时长组成。

检测周期项目周期与交付日期

实验模态与固有频率项目列明现场条件、测点、工况、进场时间、监测时长与报告交付日期。

报告类型实验模态与固有频率报告 · 检测数据与图表 · 测试条件与质控记录

主要提供输入力时程、频响函数、相干和测量有效性记录、固有频率、阻尼、模态参与和拟合参数表,其他数据和附件在委托单中列明。

实施方式现场检测与数据分析

现场条件、布点采集、数据分析和报告输出由项目负责人统一衔接。

04

检测项目

01

频响函数

计算响应与输入力的复数比值,输出幅值、相位、实部和虚部。

02

相干函数

检查输入输出线性关联,识别双击、环境噪声、非线性和漏测。

03

固有频率

从多条频响和稳定特征中识别结构共振频率及重复性。

04

模态阻尼

采用曲线拟合估计各阶衰减和带宽,保留拟合区间与方法。

05

振型重建

按几何坐标组合各测点复响应,形成三维平动或转动振型。

06

模态相关

使用振型相关指标比较重复测试、结构版本或仿真模态配对。

05

检测方法与实施流程

现有设备和检测能力实验模态与固有频率所需的现场采集设备、传感器和分析系统齐备,完成频响函数、相干函数、数据复核和报告交付。
01

检测需求

围绕实验模态与固有频率列明对象、关注问题、适用标准和报告用途。

02

现场条件

具有可建立几何测点网格的结构件或完整产品

03

布置测点和传感器

针对机架、箱体、底座、支架、板壳和装配产品结构布置测点、方向并记录位置。

04

采集现场数据

按约定工况完成频响函数、相干函数,同步记录必要的现场事件。

05

复核检测结果

对比测点、工况和标准要求,重点复核频响函数、相干函数。

06

交付报告和数据

提供输入力时程、频响函数、相干和测量有效性记录、固有频率、阻尼、模态参与和拟合参数表及约定附件。

06

标准与方法依据

以下列出实验模态与固有频率采用的正式标准与执行依据,包含标准编号、适用项目和发布来源。

1 项标准共列出 1 项标准与方法。

共 1 项

ISO 7626-5:2019国际标准冲击激励机械导纳试验方法现行冲击激励机械导纳试验方法用于实验模态与固有频率的检测方法、试验条件和结果计算。ISO · ISO 7626-5:2019 · 2026-08-28更新 · 查看发布机构来源
资料来源标准发布与方法来源
发布或实施日期 2026-08-10

声功率和振动测试必须明确声学或机械环境、测点、运行工况、背景修正、频率范围和结果不确定度。

ISO 3744:2025规定在反射面上近似自由场环境中由声压测定噪声源声功率级和声能量级的工程法。

ISO 3744:2025—Sound power levels using sound pressure
07

报告与交付内容

实验模态与固有频率报告检测数据与图表测试条件与质控记录约定附件
输入力时程、频响函数、相干和测量有效性记录
固有频率、阻尼、模态参与和拟合参数表
各阶三维振型动画或位移矢量图
重复状态或仿真模态相关矩阵与配对结果
几何网格、坐标方向、支承激励和传感器布置资料
常见报告用途
结构固有频率与振型试验识别避开设备激励频率的结构设计调整有限元模型频率振型和连接刚度修正加固减重阻尼和装配预紧方案验证
报告与结果说明

报告列明实际样品、检测方法、测试条件、结果和约定附件。

报告同步提供质量控制、数据复核和判定依据等项目记录。

样品、批次、工况或标准发生变化时,按新条件开展补充检测。

报告支持CMA/CNAS标识、合格判定及英文版本,相关要求可在需求表中注明。
08

常见问题

01固有频率与频谱中的运行峰值是一回事吗?

不是,固有频率是结构自身动态特性,运行峰值还取决于激励频率。实验模态通过已测输入力和频响函数分离两者。

02力锤锤头软硬怎样影响测试?

硬锤头提供更宽高频能量但易双击,软锤头高频衰减快。应让输入谱覆盖目标频段且不使结构过载。

03相干很低就表示结构非线性吗?

不一定,还可能是输入能量不足、双击、环境噪声、多源激励或信号过载。需结合力谱和原始时程排查。

04软悬挂为什么不能完全模拟自由状态?

吊绳仍有有限刚度和摆动模态,只要其频率远低于关注结构模态且耦合小,才可近似自由状态。

05两个很接近的固有频率怎样分开识别?

提高频率分辨率,增加不同方向激励和测点,并采用多模态曲线拟合与稳定图,避免只按单条频响峰值读取。

06为什么同一结构换了传感器后频率略有下降?

传感器附加质量会降低轻结构局部频率,安装位置和线缆约束也有影响。可用更轻传感器或非接触测量复核。

07振型动画的变形幅值是真实位移吗?

通常经过任意比例缩放以展示形状,主要看相对方向和节点位置;若需运行位移,应使用实际工况响应或标定模态尺度。

08加固后只比较固有频率够不够?

还应比较阻尼、振型、频响幅值和相关性,因为加固可能改变力流和局部模态,而不只是升高频率。

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