教學(xué)型機(jī)械結(jié)構(gòu)模態(tài)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘  要
    試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析技術(shù)是基于測試實(shí)驗(yàn)建立和描述結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的數(shù)學(xué)模型的過程。它提供了識(shí)別結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性參數(shù)的重要方法，在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)修改中起著重要的作用，而試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的關(guān)鍵之處就是模態(tài)參數(shù)識(shí)別。
在對(duì)試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析基本原理簡單研究，以及對(duì)相應(yīng)軟件的國內(nèi)外研究開發(fā)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合運(yùn)用OPenGL技術(shù)以及Matlab工具，以Windows為系統(tǒng)平臺(tái)，采用面向?qū)ο蟮腣isual C++編程語言，完成了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析軟件系統(tǒng)的研究與開發(fā)。最后通過對(duì)振動(dòng)臺(tái)簡支梁的實(shí)測試驗(yàn)，采用本軟件進(jìn)行了簡支梁試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，得到了簡支梁的固有頻率、阻尼比和振型。

關(guān)鍵詞：模態(tài)分析 參數(shù)識(shí)別  固有頻率 阻尼比  振型

 
ABSTRACT
Experiment modal analysis is the process to establish mathematic model of describing structure's vibration characteristic based on experiment. It provides the method for the dynamic's characteristic parameters identification. And it plays the important role in structural designing and modifying.  While the key in the experiment modal analysis is modal parameters identification.  
Based on lucubrating the basic theories of experimental modal analysis and analyzing the current research on corresponding software both at home and abroad, a experimental modal analysis software system is studied and developed with OpenGL technology and the tools of  Matlab founding on the system platform of Windows. At the end, an actual measurement of freely supported beam in vibration platform has been done to identify its parameters using this system, and the freely supported beam 's freedom frequencies, damping ratios and vibration mode have been identified 

Key words：modal analysis；parameter identification；freedom frequencies； damping ratios；vibration mode 
目錄
摘  要 I
ABSTRACT II
1 緒論 1
1．1 模態(tài)分析技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用 1
1．1．1模態(tài)分析技術(shù)的發(fā)展概況 1
1．1．2 模態(tài)分析技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 4
1．2 模態(tài)分析的研究目的與內(nèi)容 4
2模態(tài)分析技術(shù)的基本理論 6
2. 1概述 6
2. 2無阻尼系統(tǒng)的實(shí)模態(tài)分析法 6
2. 3比例阻尼系統(tǒng)、實(shí)模態(tài)分析法 10
2.4結(jié)構(gòu)阻尼系統(tǒng)模態(tài)分析法 11
3.試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析系統(tǒng)的構(gòu)建 14
3.1試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 14
3.2系統(tǒng)的硬件配置 14
4.模態(tài)分析系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與開發(fā) 17
4.1 軟件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 17
4.2結(jié)構(gòu)模型的建立與設(shè)計(jì) 19
4.2.1基于OpenGL的模型建立機(jī)制 19
4.2.2結(jié)構(gòu)模型功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 23
4.3數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 24
4.4頻響函數(shù)分析模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 27
4.5模態(tài)參數(shù)識(shí)別模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 30
5．簡支梁的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析 33
6結(jié)論 39
參考文獻(xiàn) 40
致謝 42