試驗目的

模態試驗是結構設計中非常重要的驗證環節，既可以驗證仿真結果的準確性，也用來確定實際產品的結構特性。

模態試驗需要專用的采集設備及軟件，本次試驗主要用于驗證設備與軟件在模態試驗工作中的有效性與準確性，為采購與使用提供參考

試驗對象

試驗以某型號車燈組件（左右）作為試驗對象，研究分析其模態參數與振型。測試件如下圖所

試驗器材與軟件

模態測量系統包含了傳感器，采集設備，輔助工具等。模態分析系統包含了相應的分析軟件。

試驗使用的采集設備是美國晶鉆公司（Crystal Instruments）出品的Spider-80Xi。Spider-80Xi是一款經典的模塊化采集設備，擁有8個輸入通道，并可以擴展。每個通道具有高達102.4KHz的采樣率。其雙24位AD技術通過了美國專利，提供了高精度與高動態范圍。

在模態試驗中，配合專用的軟件，不僅可以進行多種模態試驗方法的數據采集，也具備實時分析的功能，使得模態試驗的采集與分析過程完全打通。

用于力錘法激勵的力錘，選用的是美國PCB公司的086C03，該型號適用于激勵中大型機械與部件，其靈敏度為2.25mv/N。

用于采集的加速度傳感器，選用的是美國PCB公司的壓電型單軸傳感器，型號為333B30，靈敏度為100mv/g。傳感器線使用的是長15m的專用屏蔽線。

模態分析軟件使用的是采集設備配套的美國晶鉆公司的EDM Modal。EDM Modal包含了采集，建模，參數提取等模塊，支持Poly-X算法

試驗方案

固定在剛性的底座上，模擬安裝狀態。設置8個測點，分布于上表面。按實體進行簡化，簡化為有厚度的圓環狀物體，用于振型觀察。后期也可以更換為更準確的實體模型。

頻率范圍 225kHz，線數225，不加窗，三次平均。保證激勵信號與響應信號完整。選擇橡膠錘頭，力譜在測量范圍內衰減程度可以接受。

采用力錘巡回法，力錘遍歷所有測點，各敲擊三次，敲擊力范圍在100~200N內。三個測點布置傳感器，使得一次采集試驗可獲得三組獨立數據，避免單一測點漏階。每個車燈組件都進行單獨兩個自由度的激勵測試。

車燈組件模態結果

振型動畫如下：

分析與改進

1、車燈組件結構復雜，由多種材料構成，因此具有一定非線性。力錘激勵的效果比較一般，使用激振器測試可能會改善FRF曲線的質量，更容易識別出密集模態。

2、由于是初步測量，測點布置數量不多，對建模更細化也可獲得更好看的振型動畫。