晶鉆客戶使用晶鉆儀器公司的Spider-80M硬件系統和EDM-Modal模態分析軟件對他們的飛機進行地面振動測試(GVT)。這個試驗使用4個模態激振器來激勵飛機，100個加速度傳感器采集飛機的響應，以測量多參考頻響函數(FRF)數據集。試驗采用突發隨機輸出激勵，采用p-LSCF頻域曲線擬合算法(Poly-X)對多輸入多輸出(MIMO)數據進行處理，提取模態參數。

四個用于激勵飛機的模態激振器被安裝在不同的位置。創建飛機線框模型，根據EDM Modal軟件中創建的網格，在測量點上安裝100個加速度傳感器。相應配置力傳感器和加速度傳感器的輸入通道參數。

圖?1?根據飛機的測量網格配置和映射輸入通道

幾種輸出激勵類型（如隨機、正弦等），可以用于多輸入多輸出(MIMO)模態測試。在這個案例中，用戶使用突發隨機激勵，并定義輸出的持續時間，避免對測量數據加窗處理。

圖?2?GVT使用四個模態激振器時突發隨機輸出設置

通過分析單次運行的時域和頻域圖，以觀察單次GVT模態測試的數據質量。

圖 3 飛機裝配體GVT模態試驗時域和頻域圖

利用時域多參考LSCE (PTD)或頻域p-LSCF (Poly-X)算法對多參考FRF數據集進行曲線擬合。穩定性圖的頻率和阻尼公差可由用戶輸入。在本例中，用戶使用快速有效的Poly-X算法提取模態參數。

圖 4 GVT模態試驗使用時域方法獲得的穩態圖

圖 5 GVT模態試驗使用頻域方法獲得的穩態圖

上述結果展示了高通道Spider-80M硬件和EDM模態軟件在復雜飛機結構GVT模態試驗中發揮的作用。

結論

通過地面振動試驗（GVT）來觀察飛機的顫振，保證飛機在試飛前通過安全認證。試驗結果也可用于驗證和修正有限元仿真結果。因此，GVT是飛機開發周期中非常重要的部分。由晶鉆儀器公司開發的高通道系統在處理大型試驗測試時具有良好的同步性、動態范圍和準確性。通過EDM模態軟件，可以非常直觀地查看飛機裝配體在各種復雜工況下的幾何模型，可以方便地進行大量數據測量和后處理。通過GVT得到飛機的固有頻率、阻尼比和振型，進一步用于優化設計和降低顫振，使飛行更安全、更高效。