擴(kuò)展頭通常用于垂直環(huán)境試驗(yàn)。使用擴(kuò)展頭的目的是擴(kuò)大振動臺頂部的面積，以容納安裝大尺寸試驗(yàn)結(jié)構(gòu)。每個(gè)擴(kuò)展頭的工作頻率范圍是振動臺的關(guān)鍵參數(shù)之一。在振動控制試驗(yàn)中，通常用擴(kuò)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(kuò)展頭做模態(tài)試驗(yàn)的照片。擴(kuò)展頭的尺寸是1200 x 1200 mm，擴(kuò)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(kuò)展頭的頻率響應(yīng)特性，將擴(kuò)展頭安裝在振動臺動圈頂部進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)。參考點(diǎn)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(jì)安裝在振動臺動圈上

擴(kuò)展頭頂部傳感器相對參考點(diǎn)傳感器的傳遞率反應(yīng)擴(kuò)展頭對振動的放大和衰減情況。擴(kuò)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(kuò)展頭頂部平面用7 x 7的網(wǎng)格劃分，共49個(gè)測量點(diǎn)。我們用Spider-80M進(jìn)行試驗(yàn)，通過巡回傳感器的方法每次測量7個(gè)測量點(diǎn)。

圖3 擴(kuò)展頭頂部平面的測量點(diǎn)

在EDM Modal軟件里新建MIMO FRF測試，用寬頻帶隨機(jī)激勵(lì)信號激勵(lì)擴(kuò)展頭。通過各種實(shí)驗(yàn)嘗試，我們選擇了突發(fā)隨機(jī)信號類型。頻率范圍選擇2.3kHz，覆蓋了高達(dá)2000Hz的頻率成分。

圖4 EDM Modal MIMO FRF測試

下圖是49個(gè)測量點(diǎn)的FRF信號。

圖5 從模態(tài)數(shù)據(jù)選項(xiàng)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(tài)。

圖6 一階模態(tài)

圖7 三階模態(tài)

圖8 四階模態(tài)

圖9 六階模態(tài)

這是對HES1200擴(kuò)展頭進(jìn)行的第一輪模態(tài)試驗(yàn)。下一步是對擴(kuò)展頭做阻尼處理，然后重復(fù)進(jìn)行相同的模態(tài)試驗(yàn)，比較機(jī)械結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)和模態(tài)特征是否發(fā)生變化。