擴展頭通常用于垂直環境試驗。使用擴展頭的目的是擴大振動臺頂部的面積，以容納安裝大尺寸試驗結構。每個擴展頭的工作頻率范圍是振動臺的關鍵參數之一。在振動控制試驗中，通常用擴展頭的一階諧振頻率作為工作頻率范圍的上限。

下圖是對Sentek公司振動臺HES1200M-1000/560擴展頭做模態試驗的照片。擴展頭的尺寸是1200 x 1200 mm，擴展頭被固定安裝在Sentek H10056A 100kN振動臺的頂部。

圖1 ??Sentek振動臺安裝

為了確定該擴展頭的頻率響應特性，將擴展頭安裝在振動臺動圈頂部進行模態試驗。參考點位置選擇在動圈上，在該位置粘貼加速度傳感器，如下圖所示。

圖2 參考加速度計安裝在振動臺動圈上

擴展頭頂部傳感器相對參考點傳感器的傳遞率反應擴展頭對振動的放大和衰減情況。擴展頭對振動的放大和衰減情況可以幫助用戶確定最大工作頻率。

擴展頭頂部平面用7 x 7的網格劃分，共49個測量點。我們用Spider-80M進行試驗，通過巡回傳感器的方法每次測量7個測量點。

圖3 擴展頭頂部平面的測量點

在EDM Modal軟件里新建MIMO FRF測試，用寬頻帶隨機激勵信號激勵擴展頭。通過各種實驗嘗試，我們選擇了突發隨機信號類型。頻率范圍選擇2.3kHz，覆蓋了高達2000Hz的頻率成分。

圖4 EDM Modal MIMO FRF測試

下圖是49個測量點的FRF信號。

圖5 從模態數據選項疊加的FRF信號

使用EDM Modal 曲線擬合功能，識別出以下幾階模態。

圖6 一階模態

圖7 三階模態

圖8 四階模態

圖9 六階模態

這是對HES1200擴展頭進行的第一輪模態試驗。下一步是對擴展頭做阻尼處理，然后重復進行相同的模態試驗，比較機械結構的頻率響應和模態特征是否發生變化。