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基于条纹薄膜的非接触式振动测量和模态分析系统研究 被引量:2

Noncontact vibration measurement and modal analysis system based on fringe-pattern thin films
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摘要 针对传感器自身重量影响结构模态参数的问题,提出了基于条纹薄膜的测量理论和方法,以实现非接触式振动测量。采用有限元模拟仿真和实验,探讨了薄膜的形状、材料、厚度、直径大小、条纹打印质量、条纹密度以及条纹采样分辨率等因素对系统测量性能的影响;利用傅里叶变换对薄膜表面条纹信号进行了分析,同时结合频谱校正方法对条纹的频域信号进行了校正,研究了基于条纹薄膜的低频振动测量系统的性能;该系统在横梁的非接触实验模态分析中,利用条纹薄膜测量成功实现了对梁结构的模态分析。研究结果表明:前三阶固有频率与模拟结果基本吻合;该测量方法简单有效,具有很好的工程应用前景。 Aiming at the influence of the weight of the sensors on the modal parameters of the structure,a fringe pattern-based testing theory and methodology were proposed in this work to noncontact measure vibration of the structures.The effects of shape,material,thickness,diameter,print quality and initial density of the fringe patterns on the measurement performance and sampling resolution of the fringe patterns were investigated using finite element simulations and experiment validations.The Fourier transform was employed to analyze the fringe pattern signal,combining with the frequency spectrum correction method to correct the frequency of the signal.Subsequently,the proposed testing system was applied for noncontact experimental modal analysis of beam-like structures.The results indicate that the first three resonance frequencies of the beams measured by the fringe pattern was consistent with the simulation results.The measuring principle of the proposed method is simple but effective and therefore,it could be recommended for real engineering applications.
作者 徐宗煌 钟舜聪 林云粦 刘峰 陈曼 XU Zong-huang;ZHONG Shun-cong;LIN Yun-lin;LIU Feng;CHEN Man(School of Mechanical Engineering and Automation,Fuzhou University,Fuzhou 350108,China)
出处 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第10期1158-1164,共7页 Journal of Mechanical & Electrical Engineering
基金 国家自然科学基金资助项目(51675103) 机械系统与振动国家重点实验室开放课题基金资助项目(MSV-2018-07) 上海市自然科学基金项目(18ZR1414200) 福建省质量技术监督局科技项目(FJMS2019044) 福建省科技计划项目(2019I0004)。
关键词 条纹薄膜 低频振动测量 频谱校正方法 模态分析 fringe pattern low-frequency vibration measurement spectral correction method modal analysis
  • 相关文献

参考文献4

二级参考文献22

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共引文献27

同被引文献12

引证文献2

二级引证文献4

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